MEMBRANES CELLULAIRES (DYNAMIQUE DES)

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Première observation microscopique de la structure de l'écorce d'un arbre (1655)

Première observation microscopique de la structure de l'écorce d'un arbre (1655)
Crédits : Bettmann/ Getty Images

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Le modèle dit de mosaïque fluide des membranes par Singer et Nicholson

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Les radeaux lipidiques (lipid rafts), une sous-organisation de la membrane

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Les mouvements de la membrane révélés par le métabolisme du cholestérol

Les mouvements de la membrane révélés par le métabolisme du cholestérol
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Un double film de phospholipides : la structure de base des membranes biologiques

La membrane plasmatique est la structure de la cellule dont la fonction est d'isoler le contenu intracellulaire du milieu extracellulaire. Quelles qu'aient été les compositions de ces deux milieux lors de l'apparition des premières cellules, elles diffèrent actuellement en termes de concentration en différentes molécules. Cette différence est liée à la nature fondamentalement lipidique des membranes biologiques qui en détermine l'organisation. Les membranes contiennent en effet de manière constante de nombreux types de phospholipides. Ces dernières molécules sont constitués invariablement d'une tête hydrophile composée de phosphate et de glycérol (ou d'autres polyalcools), et d'une queue hydrophobe, composée d'acides gras de longueur et de saturation très différentes. Dans un milieu salin, ces molécules vont spontanément s'organiser de façon à minimiser le contact de l'eau avec la partie lipidique.

Plusieurs structures peuvent se former, mais l'organisation spontanée lamellaire est la base structurale de la membrane plasmatique, avec une double couche de phospholipides que l'on voit en microscopie électronique. Les têtes hydrophiles du feuillet externe sont en contact avec le milieu extracellulaire, celles du feuillet interne le sont avec le milieu aqueux intracellulaire. Les queues lipidiques des deux feuillets sont en contact les unes avec les autres et forment un milieu hydrophobe. Son épaisseur varie de 6 à 8 nanomètres (1 nanomètre = 1 milliardième de mètre). Ce modèle, proposé en 1935 par Danielli et Davson se fonde sur une stabilité thermodynamique ; il a été sans cesse vérifié, mais a été également profondément modifié au fur et à mesure des développements de la biologie cellulaire. Par exemple, on a su vers 1950 que le cholestérol, dans les cellules animales du moins, est en solution dans la phase hydrophobe de la membrane plasmique qui limite la cellule mais est absent des membranes intracellul [...]

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Écrit par :

  • : chercheur en histoire des sciences, université Paris-VII-Denis-Diderot, ancien chef de service à l'Institut Pasteur

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Pour citer l’article

Gabriel GACHELIN, « MEMBRANES CELLULAIRES (DYNAMIQUE DES) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 juillet 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/membranes-cellulaires-dynamique-des/