La membrane cellulaire
Une membrane cellulaire est la structure fondamentale d'une cellule formée d'une double couche de phospholipides associés à d'autres lipides, à des protéines et des glucides. Elle sépare l'intérieur de toute cellule de l'environnement extérieur. Elle isole le protoplasme (et cytoplasme) du milieu extracellulaire.
Une membrane plasmique cellulaire :
La membrane cellulaire, également appelée membrane plasmique, est présente dans toutes les cellules et sépare l'intérieur de la cellule de l'environnement extérieur. Elle est constituée d'une bicouche lipidique semi-perméable. Elle régule le transport des substances entrant et sortant de la cellule.
Généralités
La membrane de la cellule, membrane plasmique, membrane cytoplasmique ou plasmalemme est une biomembrane qui délimite le cytoplasme de la cellule. Les organites sont entourés d'une membrane cellulaire simple (peroxysomes, lysosomes, réticulum endoplasmique, dictyosomes, vacuole) ou double (noyau, plastes).
La membrane cellulaire contient des canaux protéiques, appelés canaux de fuite. Les membranes cellulaires contiennent également des canaux fermés. Les canaux fermés peuvent être ouverts ou fermés en fonction des conditions dans la cellule (par exemple, pression, tension, présence de produits chimiques, etc.).
Biomembrane dans la cellule
La membrane cellulaire est sélectivement perméable à des ions et des molécules organiques et contrôle le circulation des substances dans et hors des cellules jouant un rôle dans les conditions isotoniques, hypotonique ou hypertonique des solutions.
Détails d'une membrane cellulaire :
La membrane cellulaire entoure l'intérieur de la cellule et maintient son environnement interne, séparant le milieu extracellulaire et le cytoplasme.
La fonction de base de la membrane de la cellule est de protéger la cellule de son environnement. Elle se compose de la double couche de phospholipides avec des protéines embarquées.
Les membranes cellulaires sont impliquées dans une variété de processus cellulaires tels que l'adhérence cellulaire, la conductivité ionique et la signalisation cellulaire et sert de surface de fixation de plusieurs structures extracellulaires, dont la paroi cellulaire, glycocalyx, et le cytosquelette intracellulaire. Les membranes cellulaires peuvent être ré-assemblées artificiellement.
La membrane de la cellule ou la membrane plasmique entoure le cytoplasme de cellules vivantes, en séparant physiquement les composants intracellulaires de l'environnement extracellulaire. Les champignons, les bactéries et les plantes ont également la paroi cellulaire qui fournit un support mécanique de la cellule et empêche le passage des molécules plus grandes.
La membrane cellulaire joue également un rôle d'ancrage dans le cytosquelette pour fournir la forme de la cellule, et dans la fixation de la matrice extracellulaire et d'autres cellules pour aider les cellules à se grouper entre elles pour former des tissus.
Caractéristiques
La membrane cellulaire des cellules eucaryotes et des bactéries se compose d'une couche à deux couches de lipides (bicouche lipidique) et de diverses protéines membranaires noyées de manière périphérique, intégrale ou transmembranaire.
Les pôles hydrophiles hydrosolubles de la bicouche lipidique forment la surface de la membrane cellulaire interne et externe, tandis que les pôles hydrophobes hydrophobes de la bicouche lipidique sont dirigés vers le centre de la membrane.
La membrane cellulaire dépend de la taille, de la liposolubilité et de la charge de certaines substances qui sont différentes, bonnes ou mal perméables, donc semi-perméables. À environ six à dix nanomètres d'épaisseur, il est vaguement suspect comme une ligne par microscopie optique.
La membrane cellulaire sépare l'espace cytoplasmique d'une cellule de l'espace extracellulaire et fournit l'interface par laquelle le transfert de masse intervient avec l'environnement.
En outre, la membrane cellulaire effectue des tâches essentielles dans les contacts cellule-cellule, les connexions cellule-matrice, la transduction du signal, la migration cellulaire et les changements de forme cellulaire.
Chez les procaryotes, c'est aussi le site de la photosynthèse ou de l'apport chimiotrope de l'énergie et de la surface de placement pour les photosystèmes, les complexes de chaînes respiratoires et d'autres systèmes enzymatiques. Le côté extracellulaire externe de la membrane cellulaire est également structurellement différent dans toutes les cellules du côté de la membrane intracellulaire interne.
Vers l'extérieur, la membrane plasmique peut être entourée par une paroi cellulaire en tant que gaine protectrice. En interne, il peut être associé à des protéines d'un cytosquelette ou, dans certains organismes unicellulaires, il peut être rigidifié en pellicules.
Propriétés
Avec la membrane cellulaire, la cellule délimite son propre espace, dans lequel d'autres conditions environnementales sont possibles que dans l'environnement. Dans la membrane mensonge ou "flotteur" selon le modèle mosaïque fluide différentes protéines membranaires, qui sont importantes pour les contacts à l'extérieur.
En tant que protéines réceptrices à l'extérieur, elles captent des stimuli ou reçoivent des signaux. En tant que protéines couvrant la membrane, elles permettent le transport à travers la membrane ou ancrent la cellule dans l'environnement ou la relient à d'autres cellules.
Beaucoup des protéines périphériques dirigées vers l'extérieur et certains des lipides membranaires portent souvent des composés glucidiques ramifiés à chaîne courte et partiellement arborescents et sont donc également appelés glycoprotéines ou en tant que glycolipides.
Dans l'ensemble, ces structures de surface forment le glycocalyx, qui assure la stabilité des cellules sans paroi cellulaire à proximité du cytosquelette. Sur les structures caractéristiques, également appelées antigènes de surface, une cellule peut être reconnue, par exemple, par des cellules immunitaires - ou vice versa, s'identifier et s'identifier.
La membrane cellulaire peut lier de manière particulière des molécules, des complexes moléculaires ou des particules plus grosses de l'environnement. En outre, des déformations de la membrane cellulaire peuvent être provoquées, telles que des indentations.
Si des interactions protéine-lipide particulières conduisent à l'invagination et à la constriction de sections de membrane cellulaire, alors les zones du milieu environnant sont enfermées et enregistrées, ce qui s'appelle l'endocytose.
On distingue ici le contenu compris entre la phagocytose des solides ou d'autres organismes et la pinocytose des quantités de liquide, ou le volume entre les vacuoles alimentaires et les plus petites vésicules.
exocytose est appelé le processus inverse, dans lequel la membrane des vésicules fusionne avec la cytomembrane, et le contenu des vésicules sont ainsi retirés dans l'espace extracellulaire environnant. Dans les cellules eucaryotes, la formation de vésicules est également possible par la constriction des membranes internes, à partir des cavités du réticulum endoplasmique et de l'appareil de Golgi.
Dans l'exocytose constitutive, de telles vésicules ne servent pas à la sécrétion d'une vésicule spéciale, mais à l'extension ou au remodelage de la membrane cellulaire et à l'incorporation de protéines membranaires.
De plus, des régions de la membrane cellulaire peuvent être bombées ou, en tant que progression supplémentaire, peuvent être avancées en tant que processus cellulaire, supportées par un squelette de microtubules du cytosquelette, par exemple sous forme de cils.
Contrairement à ceux-ci, les microvillosités sont des formations spéciales de membranes cellulaires animales - sous forme de protubérances pseudopodes - qui, soutenues par des filaments d'actine, agrandissent la surface de la membrane et forment ensemble ce que l'on appelle la bordure en brosse d'une cellule.
Chez les animaux unicellulaires, tels que les amibes, leurs pieds factices sont des processus cellulaires inversés construits de manière similaire, avec lesquels ils se déplacent.
Toutes les membranes cellulaires sont semi - perméables, elles sont perméables à certaines substances et moins ou pas du tout à d'autres. Pour les molécules lipophiles, la couche lipidique n'est pas une barrière, les petites molécules hydrophiles ne peuvent traverser que des ouvertures telles que les pores ou les canaux - si elles traversent et ne sont pas repoussées - et pour les plus grosses comme le glucose nécessaire.
Les protéines dans le cytoplasme, sauf dans les vésicules exocytotiques, ne peuvent pas traverser la membrane cellulaire. Par conséquent, dans la cellule, il existe d'autres distributions de substances et de charges qu'à l'extérieur. Cela crée des gradients électrochimiques à travers la membrane, ce qui conduit à une différence de potentiel entre l'intérieur et l'extérieur.
Toutes les cellules ont donc un potentiel de membrane qui peut être ajusté à un niveau spécifique principalement par des canaux ioniques et des pompes ioniques.
Chez les archées
Chez les archées Archaea, la membrane cellulaire montre souvent une structure spéciale.
Par exemple, les acides gras ne sont souvent pas trouvés en tant que composant lipidique, mais les alcools isoprénoïdes, qui sont liés au glycérol non via un ester, mais la formation d'éther. Il existe également des isoprénoïdes, qui forment des liaisons des deux côtés et (en tant que lipides) reliant ainsi les deux couches de la couche lipidique reliant la membrane.
La membrane cellulaire de ces organismes est disposée en une couche avec de tels di- et tétraéthers et significativement plus de température et d'acidité.
Cela permet aux archées de coloniser aussi des habitats avec des conditions environnementales extrêmes, telles que des sources thermales chaudes.
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