AQUAPORINES

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Insuffisance de la seule diffusion au travers des membranes

Les cellules sont encloses dans une membrane, faite d'une bicouche lipidique, qui enferme le cytoplasme, avec ses organelles et inclusions. Sur la face externe de la membrane, se trouve une autre solution aqueuse, contenant, de même d'ailleurs que le cytoplasme, des ions tels que sodium, potassium, ammonium, calcium, magnésium...

La membrane est semi-perméable. Sa traversée par des ions et des molécules d'eau, dans l'un ou l'autre sens, permet d'égaliser la pression osmotique de part et d'autre. Par exemple, on met des tranches de concombre, saupoudrées de sel, à dégorger leur eau ; celle-ci sort des cellules afin de dissoudre le sel externe, de manière à aller vers une égalisation des concentrations en ions sodium et chlorure des deux solutions aqueuses, intra- et extracellulaires. Tel était l'état des connaissances vers 1990.

En outre, l'existence de canaux transmembranaires pour la traversée d'ions tels que le sodium et le potassium, déterminants entre autres de l'influx nerveux qui se propage le long des neurones, était bien établie. Ces canaux, ainsi que des pompes à protons H+ contrôlant l'acidité cellulaire, assurent aussi, pour certains d'entre eux, le passage concomitant de molécules d'eau. On se doutait bien de la présence d'autres mécanismes de transfert d'eau au travers des membranes.

Ainsi, l'extrême perméabilité à l'eau des cellules de certains tissus, épithéliaux en particulier, suggérait l'existence d'un autre moyen pour l'eau de traverser les membranes. Mais pour de l'eau pure, et non des ions. Pour ne prendre que cet exemple, la réabsorption rénale doit exclure les protons hydratés H3O+ sous peine d'induire une dangereuse acidose. De nombreuses équipes de chercheurs étaient donc à l'affût de ce mécanisme physiologique fondamental, mais qui restait encore inconnu.


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Écrit par :

  • : professeur honoraire à l'École polytechnique et à l'université de Liège (Belgique)

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Pour citer l’article

Pierre LASZLO, « AQUAPORINES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 11 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/aquaporines/