Comment peut-on expliquer que le contact d'un Lymphocyte Tc puisse faire exploser une cellule infectée ?
Notions essentielles:
Le transport passif est la diffusion à travers une membrane sans dépense d’énergie
La perméabilité sélective des membranes résulte de leur structure
Le transport actif est le déplacement de soluté à la rencontre de leur gradient de concentration
Les macromolécules et les particules traversent la membrane plasmique par exocytose et endocytose
Les membranes cellulaires sont des mosaïques fluides de lipides et de protéines
Membrane plasmique: équilibre hydrique et diffusion.
4-Isolement mécanique de protoplastes La première observation de protoplastes est due à Klerker en 1892. En sectionnant des tissus plamolysés, il a observé des cellules sphériques sans paroi. libérées dans le milieu. Cette méthode mécanique a été reprise dans les années 70 de manière plus intensive mais ce sont les digestions enzymatiques de la paroi qui ont prévalues.
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=> Le transport passif est la diffusion à travers une membrane sans dépense d’énergie
Exercice d'application:
On cherche à connaitre le sens de diffusion de l'au et des solutés contenus dans une cellule fictive formée d'une membrane perméable à l'eau, au glucose, au fructose (des monosaccharides) mais pas au saccharose, un dissacharide trop gros pour traverser la membrane.
1-Reproduisez ce schéma et dessinez avec des flèches pleines le mouvement des solutés qui entrent ou qui sortent de la cellule.
2-Indiquez si la silution extracellulaire est : isotonique, hypotonique, ou hypertonique.
3-Indiquez avec une flèche en pointillée l'osmose nette (mouvement d'eau) s'il y en une.
4-La cellule articficielle deviendra-t-elle: plus flasque, plus turgenscente ou retera-t-elle inchangée?
5-Les deux solutions finiront-elles par atteindre la même concentration?
Membrane plasmique: une perméabilité sélective.
=> La perméabilité sélective des membranes résulte de leur structure
Le transport actif de solutés à travers la membrane plasmique:
=> Le transport actif est le déplacement de soluté à la rencontre de leur gradient de concentration
=> Les macromolécules et les particules traversent la membrane plasmique par exocytose et endocytose
Un traitement contre l'infection par le V.I.H
=> Les membranes cellulaires sont des mosaïques fluides de lipides et de protéines
Résumé:
Pour se débarrasser des cellules infectées, les lymphocytes T cytotoxiques envoient de molécules venant perforer la membrane plasmique de la cellule visée : phénomène appelé le « baiser de la mort ». Comment peut-on expliquer que des trous dans la membrane plasmique puisse entrainer l’explosion de la cellule ?
La membrane de plasmique est la frontière de la vie, la ligne de démarcation entre la cellule et son environnement
La membrane plasmique présente une perméabilité sélective, elle se laisse traverser plus facilement par certaines substances que par d’autres. La vie telle que nous la connaissons aurait sans doute été impossible sans la formation des membranes à l’ère prébiotique. Grâce à leurs constituants, cette membrane pouvait délimiter une solution différente de la solution environnante tout en permettant à la cellule d’absorber sélectivement des nutriments et d’éliminer des déchets. Comment cette perméabilité sélective est-elle possible ?
Les membranes cellulaires sont des mosaïques fluides de lipides et de protéines.
- Le modèle de la mosaïque fluide, selon lequel des protéines sont enchâssées dans une bicouche de phospholipides, est le dernier modèle de membrane. Les protéines membranaires ayant des fonctions reliées sont souvent regroupées.
- Des phospholipides et certaines protéines se déplacent latéralement dans les membranes. Les queues hydrocarbonées insaturées de certains phospholipides préservent la fluidité des membranes à basse température, tandis que le cholestérol aide les membranes à résister aux changements de fluidité causés par les variations de température. Les différences dans la composition lipidique d’une membrane et la capacité de modifier la composition lipidique de cette membrane sont des adaptations qui résultent de l’évolution et qui préservent la fluidité membranaire.
- Les protéines sont soit insérées dans la bicouche et on parle de protéines en transmembranaire, soit rattachées à la surface de la bicouche, et on parle alors de protéines périphériques. Les protéines membranaires interviennent dans le transport des substances, dans l’activité enzymatique, dans la réception des signaux chimiques, dans l’adhérence intercellulaire, dans la reconnaissance intercellulaire et dans la fixation au cytosquelette et à la matrice extracellulaire. Sur son feuillet externe, la membrane plasmique comporte des protéines, des glycoprotéines et des lipides auxquelles sont liés des polysaccharides courts, ou glycolipides. Ces glucides interagissent avec les molécules situées à la surface des autres cellules.
- Les protéines et les lipides membranaires sont synthétisés dans le réticulum endoplasmique et modifiés dans le réticulum endoplasmique et l’appareil de Golgi. Les couches cytoplasmiques et extracellulaire des membranes se distinguent par leur composition.
La perméabilité sélective des membranes résulte de leur structure :
La cellule échange des petites molécules et des ions avec son milieu. Le passage de ces substances est régi par la perméabilité sélective de la membrane plasmique. Les substances hydrophobes traversent rapidement la membrane plasmique car elles se dissolvent dans la bicouche de phospholipides, tandis que les molécules polaires (=hydrophiles) et les ions passent à travers la membrane grâce à des protéines de transport spécifiques.
Le transport passif est la diffusion à travers une membrane sans dépense d’énergie :
- La diffusion est le mouvement spontané d’une substance qui suit son gradient de concentration. L’eau traverse la membrane perméable d’une cellule, ou osmose, en passant de la région où les solutés sont le moins concentré, (la solution hypotonique), à la région où ils le sont le plus, (la solution hypertonique). Si les concentrations sont égales des deux côtés, (=solution isotonique), alors il n’y a pas d’osmose nette. La survie de la cellule dépend de l’équilibre entre l’entrée d’eau et sa sortie. Les cellules dépourvues de parois, celle des animaux et de certains protistes, sont isotoniques par rapport à leur milieu. Quand ce n’est pas le cas, des adaptations les rendent aptes à l’osmorégulation. Les cellules des végétaux, les procaryotes, des champignons ainsi que d’autres protistes sont entourés d’une paroi relativement élastique qui les empêche d’éclater dans un milieu hypotonique.
- Dans un type de transport passif appelé diffusion facilitée, des protéines de transport accélèrent le mouvement de l’eau ou du soluté qui traverse une membrane suivant son gradient de concentration. Les canaux ioniques, dont certains sont des canaux sélectifs, facilitent la diffusion des ions à travers une membrane. Les perméases peuvent connaître des changements subtils de forme qui transfèrent le site de liaison, et le soluté qui y est lié, d’un côté à l’autre de la membrane.
Le transport actif est le déplacement de soluté à l'encontre de leur gradient de concentration :
- Les protéines de transport spécifiques utilisent de l’énergie pour effectuer le transport actif. La pompe à sodium et à potassium en est un exemple.
- Les ions ont à la fois un gradient de concentration chimique et un gradient électrique ou potentiel électrique. Ces deux gradients constituent le gradient électrochimique, qui détermine la direction nette de la diffusion des ions. Les pompes électrogènes, comme la pompe à sodium et à potassium ou la pompe à protons, sont des protéines de transport qui contribuent au gradient électrochimique.
- Il y a cotransport de deux solutés lorsqu’une protéine membranaire permet la diffusion descendante de l’un et le transport ascendant de l’autre.
Les macromolécules et les particules traversent la membrane plasmique par exocytose et endocytose :
- Dans l’exocytose des vésicules intracellulaires migrent vers la membrane plasmique, fusionnent avec elle et libèrent leur contenu à l’extérieur de la cellule.
- Dans l’endocytose, des macromolécules pénètrent dans la cellule au moyen de vésicules qui se forment par invagination de la membrane plasmique. Il existe trois types d’endocytose : la phagocytose, la pinocytose et l’endocytose par récepteur interposé.
Bilan : L’intérieur de la cellule est un milieu à part entière, c’est-à-dire bien distinct du milieu extérieur. Or, des gradients de concentration et des gradients électriques existent l’intérieur et l’extérieur de la membrane entrainant des mouvements de matière. Grace à l’architecture de la membrane plasmique en mosaïque fluide, les flux de matière et d’eau sont en permanence contrôlés.
