Membrane cellulaire et transport - Session I

Vous êtes-vous déjà demandé comment les cellules de notre corps sont organisées et comment elles sont protégées ? Eh bien, la réponse réside dans un modèle fascinant connu sous le nom de modèle de mosaïque fluide. Le modèle de mosaïque fluide décrit la structure de la membrane de surface cellulaire, également connue sous le nom de membrane plasmique. Nous savons déjà que la membrane plasmique agit comme une barrière. Il sépare l’environnement interne de la cellule de l’environnement externe.

Selon le modèle de mosaïque fluide, la membrane plasmique est composée d’une structure spéciale appelée bicouche lipidique. Cette bicouche lipidique est constituée de two couches de molécules phospholipidiques. Les phospholipides sont un type de molécules lipidiques qui ont une tête hydrophile et une queue hydrophobe. Hydrophile signifie qu'il attire l'eau. Hydrophobe signifie hydrofuge. La tête du phospholipide est constituée d'un groupe phosphate. Il a une forte attirance pour l’eau. En revanche, la queue du phospholipide est constituée de chaînes d’acides gras. Il repousse fortement l'eau.

Dans la membrane plasmique, les têtes des phospholipides d' une couche sont tournées vers l'extérieur, vers l'environnement aqueux. Pendant ce temps, les têtes des phospholipides de l’autre couche sont tournées vers l’intérieur de la cellule. Les queues hydrophobes des phospholipides sont prises en sandwich entre les têtes hydrophiles. Cela crée une région intérieure hydrophobe à l’intérieur de la membrane.

Dans une membrane plasmique, les molécules de phospholipides peuvent se déplacer dans leur propre couche. Cela rend la membrane flexible et fluide. C'est comme une forme en constante évolution. Cette fluidité est vraiment importante pour de nombreuses choses qui se passent dans la cellule. Il aide les molécules à se déplacer à travers la membrane. Il permet à la cellule de changer de forme lorsque cela est nécessaire. Ainsi, la nature fluide de la bicouche lipidique est utile et importante pour divers processus qui assurent le bon fonctionnement de la cellule.

Outre la bicouche phospholipidique, la membrane cellulaire contient également des proteins. Les proteins intégrales sont un type de protéines intégrées dans la bicouche lipidique de la membrane de surface cellulaire. Ils ont des régions qui s’étendent sur toute la membrane. Des portions de ces proteins intégrales s’étendent à la fois sur les surfaces internes et externes de la membrane. Cette structure unique permet aux proteins intégrales d’interagir avec les environnements intracellulaires et extracellulaires. Intracellulaire signifie à l'intérieur de la cellule. Extracellulaire signifie à l'extérieur de la cellule.

Les proteins périphériques sont attachées à la surface interne ou externe de la membrane. Ils ne sont pas intégrés dans la bicouche lipidique. Ils ne s’étendent pas sur toute la membrane. Les proteins périphériques interagissent avec les proteins intégrales et les molécules lipidiques de la membrane. Les proteins périphériques aident la membrane à rester stable et participent à des tâches spécifiques à l'intérieur de la cellule.

Dans la membrane de surface cellulaire, il existe d’autres composants importants comme le cholestérol, les glycolipides et les glycoprotéines. Ils sont positionnés entre les couches de phospholipides. Ils interagissent avec les queues hydrophobes. Le cholestérol aide à maintenir un niveau optimal de fluidité. Il empêche la membrane de devenir plus rigide ou plus fluide. Le cholestérol rend également la membrane moins perméable à certaines molécules en agissant comme une barrière.

Les glycolipides se trouvent sur la partie externe de la membrane. Ils contiennent des carbohydrates. Ces carbohydrates sont orientés vers l’extérieur de la cellule. Les glycolipides participent à la reconnaissance d’autres cellules. Ils aident les cellules à se coller les unes aux autres. Ils jouent également un rôle dans la réponse immunitaire.

Les glycoprotéines sont des proteins auxquelles sont attachés des carbohydrates. Ils se trouvent également sur la partie externe de la membrane. Les glycoprotéines aident à la reconnaissance et à la communication cellulaire. Certaines glycoprotéines agissent comme des récepteurs. Ils reçoivent des signaux de l’environnement et les envoient dans la cellule.

La signalisation cellulaire est le processus par lequel les cellules communiquent entre elles pour coordonner leurs activités. Il s’agit d’envoyer et de recevoir des signaux via des proteins spéciales situées à la surface cellulaire, appelées récepteurs. Lorsque des molécules de signalisation, comme les hormones, se lient à ces récepteurs, elles déclenchent une chaîne d’événements à l’intérieur de la cellule. Cela conduit à des réponses spécifiques. Ces réponses peuvent inclure des changements dans l’expression des gènes, l’activité des protéines et le comportement cellulaire global.

Les cellules communiquent entre elles en libérant des molécules de signalisation. Ces molécules de signalisation sont appelées ligands. Ces molécules peuvent être des hormones, des facteurs de croissance, des neurotransmetteurs ou des cytokines. Les molécules de signalisation sont produites et libérées par les cellules dans l'espace extracellulaire.

Les récepteurs de surface cellulaire sont des proteins situées sur la membrane plasmique de la cellule cible. Ces récepteurs ont une structure spécifique qui leur permet de se lier à un ligand particulier. La liaison entre le ligand et le récepteur est très spécifique, semblable à un mécanisme de serrure et de clé. Lorsqu'une molécule de signalisation se lie à son récepteur correspondant, elle induit un changement de conformation dans la protéine réceptrice. Ce changement de forme active le récepteur.

Une fois le récepteur activé, il déclenche une série d’événements de signalisation intracellulaire appelés transduction du signal. Lors de la transduction du signal, les proteins à l'intérieur de la cellule peuvent être activées ou désactivées en ajoutant ou en supprimant des groupes phosphate, qui sont de petits marqueurs chimiques. Ces changements dans l’activité des protéines aident à transmettre et à amplifier le signal. Cela permet à la cellule de répondre de manière appropriée au signal initial qu’elle a reçu.

Une réponse cellulaire est ce qui se passe à l’intérieur d’une cellule après la réception d’un signal. Certaines réponses cellulaires possibles incluent des modifications dans le fonctionnement des proteins qui altèrent leur activité ou leurs interactions. La réponse pourrait également inclure la libération de molécules spécifiques dans l’environnement environnant. Dans les cas extrêmes, la mort cellulaire peut être déclenchée en réponse au signal reçu. La réponse cellulaire est spécifique au type de signal et aux récepteurs de la cellule. Il permet à la cellule de s’adapter et d’effectuer les actions nécessaires en fonction du signal reçu.

La reconnaissance cellulaire est le mécanisme par lequel les cellules s'identifient et interagissent entre elles grâce à des molécules spécifiques sur leur surface externe. Ces molécules sont connues sous le nom d’antigènes ou de marqueurs de surface cellulaire. Ces antigènes aident les cellules à reconnaître et à adhérer à d’autres cellules ou molécules. Lors d'une transplantation d'organe, la correspondance des marqueurs de surface cellulaire entre l'organe du donneur et le système immunitaire du receveur est essentielle pour réduire le risque de rejet. Si le système immunitaire considère l’organe transplanté comme étranger, il peut déclencher un rejet. La compatibilité des marqueurs de surface cellulaire améliore le succès de la transplantation.