4. Les principes essentiels de l'organisation des biomembranes

4.1. La structure et les fonctions des membranes

Les structures essentielles membranaires de la cellule sont: la membrane plasmique, le réticulum endoplasmique, le complexe golgien (lamelleux), la membrane mitochondriale et membrane nucléaire.

Les fonctions des membranes: de barrière; le contrôle du transport des métabolites; la reception et la transmission; enzymatique; le contact avec d'autres cellules; l'ancre pour le cytosquelette.

Chaque membrane a les particularités structurales et exerce les fonctions spécifiques dans la cellule, mais toutes les membranes sont construites d'après le type commun. Ils contiennent 50-75 % des protéines, d`autre – les lipides. Les hydrates de carbone se trouvent dans les glycoprotéines et les glycolipides. L'eau fait 20 %, le rapport la protéine/lipide hésite de 0,25 (les cellules de la gaine de myéline) jusqu'à 3,0 (les membranes mitochondriales).

Les lipides jouent le rôle principal dans la formation des membranes – ils définissent leur forme lamelleuse et les propriétés physico-chimiques. Les lipides des membranes sont présentés par quatre groupes principaux:

1. Les phospholipides (jusqu'à 90 %) – les phosphoacylglycérols et les sphingolipides:

La phosphatidylcholine

2. Les sphingolipides (les sphingomyelines) сontiennent l`aminoalcool le sphingosine.

Le céramide

3. Les glycolipides – les combinaisons qui contiennent les hydrates de carbon, où la partie glucidique est liée à la partie lipidique par la liaison covalente.

Le galactosilcéramide

La particularité des phospholipides et des glycolipides – l`amphiphile (la molécule possède à la fois un groupe hydrophile et un groupe hydrophobe).

4. Les stéroïdes sont présentés par le cholestérol:

Les protéines sont partiellement ou entièrement plongées dans la membrane (les protéines intégrales) ou sont disposés sur la surface (les protéines périphériques) (Fig. 15).

La composition protéique des différentes membranes est variée. Les protéins des membranes remplissent des fonctions différentes: structurale, enzymatique, de transport, de récepteur des hormones et d`autres molécules de signaux.

Les membranes forment des bicouches étendues de la petite épaisseur (6-10 nm). Les membranes sont asymétriques par la structure, ce qui assure le gradient de la courbure et la formation spontanée des structures fermées (closes).

Fig. 15. La structure de la membrane biologique

En règle générale, les protéines des membranes du côté du milieu extracellulaire sont abondamment glycosilées. Les membranes intercellulaires contiennent peu de glycoprotéines et des glycolipides et se caractérisent par une petite microviscosité. C'est pourquoi ils peuvent former des organites de petites dimensions.

Les membranes cellulaires créent les limitations pour le déplacement des substances, l`obstacle principal c`est la zone hydrophobe de la membrane. Cependant, les membranes ne sont pas des cloisons hermétiquement fermées. L`une de principales fonctions des membranes – la régulation du transfert des substances.

4.2. Le transport des substances à travers la membrane

L'uniport – le transport d'une substance dans une seule direction en fonction du gradient.

Le symport – le transport de deux substances dans une seule direction par un transporteur.

L'antiport – le déplacement de deux substances dans de différentes directions par un transporteur (Fig. 16a).