La membrane plasmique. Stag e de pré -re ntré e

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1 La membrane plasmique Stag e de pré -re ntré e

2 I. Généralités enveloppe continue qui sépare le milieu intracellulaire et le milieu extracellulaire Elle constitue une frontière par laquelle la cellule interagit avec son environnement Elle présente 5 caractéristiques : - c'est une bicouche lipidique - des protéines et des glycoprotéines sont insérées dans la bicouche - elle est organisée de manière asymétrique - elle présente une composition chimique hétérogène - elle est en continuité transitoire avec le système endomembranaire

3 Membrane plasmique lysosome ADN noyau REL golgi RER peroxysome ribosome mitochondrie

4 A) La membrane plasmique est composée de lipides. Ils constituent environ la moitié du poids sec de la membrane. Plusieurs types de lipides : Les phospholipides : - Les dérivés du glycérol ou phosphoglycérides (phosphatidyléthanolamine, phosphatidylsérine, phosphatidylcholine) ----> queue hydrophobe apolaire et tête hydrophile polaire - La sphingomiéline Le cholestérol : Le cholestérol est un composé abondant des membranes plasmiques, 17 à 23%. Il est retrouvé essentiellement au niveau de microdomaines appelés radeaux lipidiques. Il intervient dans la fluidité et la stabilité de la membrane.

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6 B) La membrane plasmique est composée de protéines Les protéines constituent environ la moitié du poids sec de la membrane plasmique. - Les protéines intégrales : Elle ne peuvent être détachées de la membrane que sous l'action de détergents ou de solvants organiques qui la détruisent. Elles exercent des fonctions diverses: activités enzymatiques, transports de molécules et d ions, molécules d adhérence, sites récepteurs pour des molécules signal contenues dans le milieu extracellulaire. Elles sont synthétisées par le REG. ---> protéines transmembranaires : traversent une ou plusieurs fois la bicouche ---> protéines en épingle à cheveux : insérées dans la bicouche sans la traverser totalement (ex : cavéoline dans les radeaux lipidiques)

7 - Les protéines sont ancrées dans la bicouche lipidique par un ou plusieurs acides gras : ---> ancrées dans le feuillet extracellulaire de la bicouche lipidique par une liaison covalente à des acides gras par l intermédiaire du GPI ( phosphatidylinositol couplé à un oligosaccharide = le glycosyl-phosphatidyl-inositol ) ---> ancrées feuillet cytosolique de la membrane plasmique par l intermédiaire d un ou plusieurs acide gras Elles sont synthétisées dans le cytosol. - Les protéines périphériques : ---> Les protéines périphériques situées sur la face cytosolique de la membrane ne sont jamais glycosylées. Elles sont synthétisées dans le cytosol. ---> Les protéines périphériques situées sur le versant extracellulaire sont le plus souvent des glycoprotéines. Elles sont synthétisées par le REG.

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9 c) Les sucres sont présents en faible quantité (5 à 10 %) 1- Ils peuvent être mis en évidence en microscopie en utilisant des colorants signalétiques. 2- Ils sont toujours liés à des protéines (sous forme de glycoprotéines) ou à des lipides (sous forme de glycolipides) 3- Ils sont toujours situés sur le versant extracellulaire de la membrane plasmique.

10 II. Architecture de la membrane plasmique - Lipides organisés en bicouche - Asymétrie : --->composition lipidique de chacun des deux feuillets différente : a) Les phosphoglycérides et la sphingomyéline sont présents dans les 2 feuillets membranaires, mais en quantité différente entre le feuillet externe et le feuillet interne de la bicouche. b) Le phosphatidyl-inositol, lorsqu il n est pas engagé dans la constitution du groupement GPI, est surtout présent dans le feuillet cytosolique de la membrane. ---> glycolipides et glycoprotéines sur le versant extracellulaire ---> L association des constituants de la membrane au cytosquelette se fait sur la face cytosolique avec intervention de protéines périphériques spécialisées.

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12 - La membrane plasmique présente des mouvements de ses constituants à l échelle moléculaire ---> 3 facteurs conditionnent la fluidité de la bicouche lipidique : (la température, la quantité de cholestérol, la nature des phospholipides) ---> Les phospholipides présentent 3 types de mouvements : diffusion latérale rotation sur place - phénomène de flip-flop ===> GRANDE IMPORTANCE FONCTIONNELLE ---> mouvements des protéines intrinsèques comme pour les lipides : rotation sur place des est observée. Le phénomène de flip-flop n existe pas pour les protéines membranaires. Le phénomène de flip-flop dans la membrane du RE et du Golgi; le dolichol qui permet le transfert de l arborisation sucrée du cytosol vers la lumière du REG: N et Cglycosylation des protéines) Le mouvement le plus important pour la physiologie cellulaire est celui de la diffusion latérale de certaines protéines : l un des exemples est le phénomène de «capping» (formation d une coiffe) observé dans les lymphocytes. Le «capping» est un phénomène actif: il consomme de l énergie sous forme d ATP).

13 - La membrane plasmique présente des modifications de sa composition chimique par disparition ou clivage enzymatique in situ de certains de ses lipides et protéines ---> Les protéines transmembranaires ou couplées à un GPI peuvent être clivées in situ par des protéases, ex : caspases ---> Certains phospholipides membranaires de la face cytosolique sont clivés par des enzymes spécialisées, les phospholipases. ---> D autres phospholipases clivent l inositol du groupement GPI qui lie certaines glycoprotéines à la face extracellulaire de la membrane plasmique : ---> Les protéines ancrées sur la face cytosolique par un acide gras peuvent repasser dans le cytosol :

14 -Des régions de la membrane permettent l augmentation de la surface d échange avec le milieu extracellulaire ---> Les microvillosités et les stéréocils : expansions cytoplasmiques en doigt de gant, de longueur variable. Les stéréocils sont des microvillosités géantes dans les voies génitales masculines. -Des régions de la membrane permettent la mobilité cellulaire ---> Les cils : ils présentent un cytosquelette et des protéines associées.

15 - Jonctions intercellulaires Ce sont des zones de différentiation de la membrane des cellules qui permettent l adhérence entre elles. Jonction serrée zonula occludens Jonction communicante Engrènement Desmosome en ceinture zonula adherens desmosome Hemi- desmosome