Membrane plasmique - Définition

Les transports

Le transport passif sans perméases

Correspond à ce qu’on appelle la diffusion simple : sans consommation d’énergie. Aucune protéine membranaire n’intervient. Les molécules (ex : hormones lipophiles et liposolubles) sont prises dans la bicouche lipidique puis vont diffuser et repasser de l’autre côté de la membrane. Elle s’effectue selon le gradient de concentration (du milieu le plus concentré vers le moins concentré). Les particules qui diffusent à travers la membrane plasmique sous forme de diffusion simple sont les molécules liposolubles (ou hydrophobes) non polaires et les petites molécules polaires non chargées (comme l'eau, l'urée, etc.). transport passive ou de cannaux sous forme de cannaux pour une bonne evaccuation

Transport passif avec perméases

On l'appelle la diffusion facilitée : transport passif, pas d'énergie avec perméases : nécessite une glycoprotéine transmembranaire : le transporteur passif. Canal ionique : complexe de protéines. Ce transport se déroule dans les deux sens selon le potentiel électrique établi à travers la membrane par les molécules chargées. Dans la diffusion facilité, les molécules ne se dissolvent pas dans la bicouche, elles sont prises en charge par des protéines : permet de protéger les petites molécules de tout contact avec le cœur hydrophobe. La diffusion facilité permet aux molécules polaires (sucres, acides aminés, ions..) chargées de traverser cette membrane plasmique. Exemple d’un système facilité : pour le glucose, la perméase va alterner entre deux conformations possibles : le site de fixation du glucose est tourné vers l’extérieur faisant basculer le transporteur poussant le site de fixation vers l’intérieur de la cellule libérant tout le glucose. Cette diffusion facilitée va donc créer un flux continu de glucose comme le milieu extracellulaire est plus concentré que le milieu intracellulaire. Ce glucose disparaît vite car il est métabolisé rapidement. Ainsi la concentration intra n’augmente pas et on a une arrivée permanente de glucose dans la cellule.

Autre exemple : Les canaux ioniques dépendent de la concentration et de la charge des ions : reposent sur différentes propriétés.

- Le passage est très rapide (1 million d’ions par secondes traversent un canal ouvert).

- Ces canaux sont très sélectifs car leur pores sont très étroits.

- Et ils sont intermittents. Ils faut un signal (stimulus) pour l’ouverture. Il existe deux types de canaux selon le type d’ouverture, les canaux ioniques ligands-dépendants, fixation d’un ligand sur le canal (un neurotransmetteur par exemple agissant sur le milieu extracellulaire, ou de l’ATP, etc, agissant sur le milieu intracellulaire). Le fonctionnement des canaux est contrôlé par le potentiel de membrane et ses variations. On distingue différents types de canaux qui sont potentiels dépendants : Na+, K+, etc. Ce potentiel membranaire est défini par une équation, comprenant la charge des ions. Le potentiel membranaire est fixé par tous les ions de la membrane.

Chez le calamar, au repos cet axone est plus perméable aux K+ et Na+ qu’aux autres, quand on a un influx nerveux, la membrane se dépolarise. Ceci est dû à l’ouverture et la fermeture très rapide des canaux ioniques Na+ et K+. Cette dépolarisation successive des régions des membranes plasmiques permet la transmission rapide tout le long de l’axone.

Les hormones non lipidiques sont transportées à travers la paroi par un relais membranaire (récepteur spécifique).

Les transports actifs avec perméase

Présentent deux caractéristiques : le transport est couplé avec un mécanisme qui va produire de l’énergie. Le transport fonctionne contre le gradient de concentration. Il peut y avoir consommation d’ATP, dans ce cas la perméase se nomme : Pompe Na, K/ATPase, véritable pompe. Leur rôle est de maintenir le gradient ionique à travers la membrane plasmique. 3 Na+ pour deux ions K+ : les ions Na+ commencent à se fixer à des sites de haute affinité : phosphorylation de l’ATP qui modifie la pompe (changement de concentration), simultanément les ions K+ se fixent à des sites accessibles à la surface cellulaire engendrant une hydrolyse des groupements phosphates liés à la membrane entraînant un changement de conformation, les zones d’affinités sont moins importantes : libération de K+ dans le cytoplasme. Cette pompe a plusieurs fonctions essentielles pour la cellule : ajuste la pression osmotique et le volume cellulaire.

Deuxième type de transport actif lié aussi à une ATPase : transporteur ABC. Formé de deux protomères. Chacun d’eux comportent six domaines transmembranaires. Ces transporteurs ,présents dans les cellules normales ou cancéreuses, sont aussi appelés PGT . Dans les cellules du foie, elles permettent d’éliminer les substances toxiques, dans les cellules cancéreuses, ces transporteurs permettent de rejeter certain types de médicaments anti cancéreux (permet à la cellule cancéreuse de résister au traitement : chimiorésistance).

Couplage d’un transport actif et passif

Si les deux transports se déplacent dans le même sens, on parle de symport. Ex : glucose et Na+ où l’absorption du glucose s’effectue sur un transporteur transportant en même temps deux ions Na+ et une molécule de glucose. Le flux d’ions Na+, fournit l’énergie nécessaire pour que la cellule importe le glucose alimentaire. Les ions K+ sont importés par Na+. Cet échangeur Na+ (passif) et H+ (actif) entraîne le PH cytosolique.

Avec mouvement :

• l'endocytose : transfert du milieu extra vers le milieu intracellulaire. C’est l’inverse pour l’exocytose. Ces phénomènes ont lieu continuellement.
• la pinocytose : entrée d’un faible volume dans la membrane plasmique et ingéré dans la cellule, sur le membrane on a des revêtements glycoprotéiques piégeant les petites particules