( Introduction à la biologie cellulaire ) Composition et structure des protéines, les membranes cellulaires

Points clés à retenir

La membrane cellulaire est une membrane à multiples facettes qui enveloppe le cytoplasme d'une cellule. Il protège l'intégrité de la cellule tout en soutenant la cellule et en aidant à maintenir la forme de la cellule.
Les protéines et les lipides sont les principaux composants de la membrane cellulaire. Le mélange ou le rapport exact des protéines et des lipides peut varier en fonction de la fonction d'une cellule spécifique.
Les phospholipides sont des composants importants des membranes cellulaires. Ils s'arrangent spontanément pour former une bicouche lipidique semi-perméable de sorte que seules certaines substances peuvent diffuser à travers la membrane vers l'intérieur de la cellule.
Semblable à la membrane cellulaire, certains organites cellulaires sont entourés de membranes. Le noyau et les mitochondries en sont deux exemples.

Une autre fonction de la membrane est de réguler la croissance cellulaire par l'équilibre de l'endocytose et de l'exocytose . Dans l'endocytose, les lipides et les protéines sont éliminés de la membrane cellulaire au fur et à mesure que les substances sont internalisées. Dans l'exocytose, les vésicules contenant des lipides et des protéines fusionnent avec la membrane cellulaire augmentant la taille des cellules. Les cellules animales , les cellules végétales , les cellules procaryotes et les cellules fongiques ont des membranes plasmiques. Les organites internes sont également entourés de membranes.

Lipides des membranes cellulaires

Les phospholipides sont un composant majeur des membranes cellulaires. Les phospholipides forment une bicouche lipidique dans laquelle leurs zones de tête hydrophiles (attirées par l'eau) s'arrangent spontanément pour faire face au cytosol aqueux et au liquide extracellulaire, tandis que leurs zones de queue hydrophobes (repoussées par l'eau) font face au cytosol et au liquide extracellulaire. La bicouche lipidique est semi-perméable, permettant seulement à certaines molécules de diffuser à travers la membrane.

Le cholestérol est un autre composant lipidique des membranes cellulaires animales. Les molécules de cholestérol sont sélectivement dispersées entre les phospholipides membranaires. Cela aide à empêcher les membranes cellulaires de devenir rigides en empêchant les phospholipides d'être trop serrés les uns contre les autres. Le cholestérol ne se trouve pas dans les membranes des cellules végétales.

Les glycolipides sont situés sur les surfaces des membranes cellulaires et ont une chaîne de sucre glucidique qui leur est attachée. Ils aident la cellule à reconnaître les autres cellules du corps.

Protéines de membrane cellulaire

La membrane cellulaire contient deux types de protéines associées. Les protéines membranaires périphériques sont extérieures et connectées à la membrane par des interactions avec d'autres protéines. Les protéines membranaires intégrales sont insérées dans la membrane et la plupart traversent la membrane. Des portions de ces protéines transmembranaires sont exposées des deux côtés de la membrane. Les protéines de la membrane cellulaire ont un certain nombre de fonctions différentes.

Les protéines structurelles aident à donner la forme et le soutien aux cellules.

Les protéines réceptrices de la membrane cellulaire aident les cellules à communiquer avec leur environnement externe grâce à l'utilisation d' hormones , de neurotransmetteurs et d'autres molécules de signalisation.

Les protéines de transport , telles que les protéines globulaires, transportent les molécules à travers les membranes cellulaires par diffusion facilitée.

Les glycoprotéines ont une chaîne glucidique qui leur est attachée. Ils sont intégrés dans la membrane cellulaire et contribuent aux communications de cellule à cellule et au transport des molécules à travers la membrane.

Membranes organites

Certains organites cellulaires sont également entourés de membranes protectrices. Le noyau , le réticulum endoplasmique , les vacuoles , les lysosomes et l'appareil de Golgi sont des exemples d'organites liées à la membrane. Les mitochondries et les chloroplastes sont liés par une double membrane. Les membranes des différents organites varient en composition moléculaire et sont bien adaptées aux fonctions qu'elles remplissent. Les membranes organites sont importantes pour plusieurs fonctions cellulaires vitales, notamment la synthèse des protéines , la production de lipides et la respiration cellulaire .

Structures cellulaires eucaryotes

La membrane cellulaire n'est qu'un des composants d'une cellule. Les structures cellulaires suivantes peuvent également être trouvées dans une cellule eucaryote animale typique :

Centrioles - aident à organiser l'assemblage des microtubules.
Chromosomes — abritent l'ADN cellulaire.
Cilia et Flagella - aide à la locomotion cellulaire.
Réticulum endoplasmique — synthétise les glucides et les lipides.
Golgi Apparatus - fabrique, stocke et expédie certains produits cellulaires.
Lysosomes - digèrent les macromolécules cellulaires.
Mitochondries - fournissent de l'énergie à la cellule.
Noyau – contrôle la croissance et la reproduction des cellules.
Peroxysomes - détoxifient l'alcool, forment de l'acide biliaire et utilisent l'oxygène pour décomposer les graisses.
Ribosomes - responsables de la production de protéines via la traduction .