Fiche de révision : Physiologie de la membrane et communication cellulaire

📋 Plan du Cours

1. Organisation et communication des organismes
2. Modes de communication cellulaire
3. Structure de la membrane plasmique
4. Mouvements et propriétés membranaires
5. Transport des macromolécules
6. Transport des petites molécules
7. Réception des messages extérieurs

📖 1. Organisation et communication des organismes

🔑 Notions clés & Définitions

• Différenciation cellulaire : Processus par lequel les cellules des organismes pluricellulaires se spécialisent dans une fonction donnée et s’associent en tissus et organes.

📝 Points essentiels

📌 Chez les organismes pluricellulaires, la coordination des activités des cellules, tissus et organes est nécessaire pour assurer un ensemble cohérent, fonctionnel et en interaction avec l’environnement.

💡 Astuce mémo

Spécialisation cellulaire → tissus et organes → coordination des activités

📖 2. Modes de communication cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Communication endocrine : Correspond à la sécrétion d’hormones dans le sang par des cellules endocrines, seules les cellules cibles possédant les récepteurs appropriés répondant au signal.
• Communication neuronale : Utilise les axones des neurones pour atteindre des cellules cibles plus ou moins éloignées, avec un signal électrique le long de l’axone et un signal chimique paracrine à la synapse.

📝 Points essentiels

• Les communications cellulaires comprennent:
  • les communications juxtacrine
  • les communications autocrine
  • les communications paracrine
  • la communication endocrine
  • la communication nerveuse
  • la communication neuroendocrine

💡 Astuce mémo

Local = proximité ; endocrine = sang ; nerveux = axone et synapse

📖 3. Structure de la membrane plasmique

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Structure qui délimite le volume cellulaire et contrôle les échanges entre le cytoplasme et le milieu extracellulaire.
• Phospholipide : Lipide membranaire amphiphile comportant une tête polaire hydrophile et deux queues hydrocarbonées hydrophobes.

★ À maîtriser

• Les membranes biologiques sont des assemblages moléculaires de lipides et de protéines unis par des interactions non covalentes.

Compléments

• Le poids sec de la membrane plasmique comprend 50 à 60 % de protéines, 40 à 50 % de lipides et moins de 10 % de glucides.

• Le cholestérol est une grosse molécule constituée de quatre cycles carbonés accolés qui confère stabilité et fluidité à la membrane.

💡 Astuce mémo

Une mosaïque fluide de lipides, protéines et glucides flottant dans une bicouche

📖 4. Mouvements et propriétés membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Mosaïque fluide : Singer et Nicholson, 1972 — Modèle décrivant la membrane comme une entité dynamique dont les molécules se déplacent et se renouvellent en permanence.

📝 Points essentiels

• Les lipides membranaires peuvent effectuer:
  • des mouvements de flexion
  • des mouvements de rotation
  • de la diffusion latérale
  • de la bascule ou flip-flop
  • des mouvements de bobbing

💡 Astuce mémo

Flexion → rotation → diffusion latérale → flip-flop

📖 5. Transport des macromolécules

★ À maîtriser

📌 Le transport vésiculaire comprend l’endocytose, qui fait entrer des molécules dans la cellule, et l’exocytose, qui rejette des molécules dans le milieu extracellulaire.

📌 La phagocytose internalise de gros matériels comme des bactéries ou des cellules mortes, tandis que la pinocytose internalise du liquide interstitiel et des molécules dissoutes.

Compléments

• L’exocytose peut être constitutive ou non constitutive médiée par un récepteur et assure la sécrétion de produits cellulaires ou l’excrétion de déchets.

💡 Astuce mémo

Endocytose : entrée ; exocytose : sortie

📖 6. Transport des petites molécules

🔑 Notions clés & Définitions

• Canal ionique : Un canal ionique est une protéine de transport sélective des ions, pouvant être activée par une variation du potentiel membranaire, un ligand extracellulaire ou intracellulaire, ou une stimulation mécanique.

📝 Points essentiels

• La diffusion simple concerne l’eau et les molécules non polaires, tandis que les ions, oses, acides aminés et nombreux métabolites cellulaires utilisent des protéines de transport.

• Un uniport transporte un seul type de molécule, un symport transporte deux types de molécules dans la même direction et un antiport les transporte dans des directions opposées.

• Le transport passif fonctionne sans apport d’énergie dans le sens du gradient électrochimique, tandis que le transport actif nécessite de l’énergie et fonctionne contre ce gradient.

• Le transport actif primaire utilise directement l’énergie de l’hydrolyse de l’ATP, tandis que le transport actif secondaire utilise l’énergie d’un gradient électrochimique créé par un transport actif primaire.

💡 Astuce mémo

Passif : avec le gradient ; actif : contre le gradient

📖 7. Réception des messages extérieurs

★ À maîtriser

📌 Les cellules communiquent directement par des jonctions communicantes ou indirectement par des médiateurs chimiques locaux, des hormones et des neurotransmetteurs qui se fixent à des récepteurs protéiques.

• Les récepteurs ionotropiques sont couplés à un canal ionique et leur activation peut modifier le potentiel membranaire ou la concentration intracellulaire de Ca2+.

• Les récepteurs métabotropiques couplés à une protéine G activent une enzyme ou un canal ionique et peuvent modifier le potentiel membranaire, la concentration intracellulaire de Ca2+ ou la production de seconds messagers.

Compléments

• Les récepteurs à activité enzymatique déclenchent la phosphorylation de protéines cibles après fixation du ligand, ce qui produit une réponse cellulaire.

💡 Astuce mémo

C-G-E : canal, protéine G, enzyme

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des communications à distance