Fiche de révision : Membrane plasmique

📋 Plan du Cours

1. Rôles et organisation cellulaire
2. Modèle de la membrane
3. Composition lipidique membranaire
4. Phospholipides et acides gras
5. Asymétrie phospholipidique
6. Cholestérol et glycolipides
7. Mobilité et fluidité membranaire
8. Protéines membranaires
9. Glycocalyx et glycosylation
10. Radeaux lipidiques

📖 1. Rôles et organisation cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Bicouche phospholipidique semi-perméable qui sépare le milieu intracellulaire du milieu extracellulaire et contrôle leurs échanges.

★ À maîtriser

• La membrane plasmique définit un microenvironnement intracellulaire favorable au fonctionnement des organites en sélectionnant les éléments qui entrent dans le cytoplasme et en sortent.

Compléments

• Les trois constituants majeurs sont:
  • les lipides
  • les protéines
  • les glucides

📌 Les protéines spécialisées de chaque type cellulaire contribuent à sa fonction spécifique, comme chez l’hépatocyte et l’oligodendrocyte.

💡 Astuce mémo

Intracellulaire ≠ extracellulaire : la membrane contrôle leurs échanges

📖 2. Modèle de la membrane

🔑 Notions clés & Définitions

• Bicouche phospholipidique : Constituée de deux feuillets de phospholipides amphiphiles dont les têtes hydrophiles sont orientées vers les milieux aqueux et les parties hydrophobes se font face.

★ À maîtriser

• Le modèle de mosaïque fluide proposé par J.S Singer et G.L Nicholson en 1972 décrit une membrane composée de constituants variés et mobiles.

Compléments

• Le modèle actuel décrit notamment la structure tridimensionnelle des protéines membranaires et l’orientation des molécules dans la membrane.

💡 Astuce mémo

Mosaïque → fluidité → bicouche asymétrique

📖 3. Composition lipidique membranaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Phospholipides : Composants majoritaires qui forment la charpente de la membrane plasmique et comprennent les glycérophospholipides et les sphingolipides.

★ À maîtriser

• La membrane plasmique contient environ 49 % de lipides, 43 % de protéines et 8 % de glucides, ces proportions pouvant varier selon le type cellulaire et le compartiment membranaire.

• Les trois types de lipides membranaires sont:

  • les phospholipides
  • le cholestérol
  • les glycolipides

Compléments

• La teneur en lipides et en protéines varie selon le type cellulaire, le compartiment et la membrane interne ou externe d’un organite.

📖 4. Phospholipides et acides gras

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule amphiphile : Possède une extrémité hydrophile polaire et une extrémité hydrophobe apolaire.

★ À maîtriser

📌 Les acides gras saturés ne possèdent aucune double liaison et forment des chaînes linéaires, tandis que les acides gras insaturés possèdent une ou plusieurs doubles liaisons qui créent des coudes.

📌 Les glycérophospholipides associent un glycérol à deux acides gras, tandis que les sphingolipides associent une sphingosine à un seul acide gras.

Compléments

• Les chaînes carbonées des acides gras membranaires ont une longueur variable comprise entre 14 et 20 atomes de carbone.

💡 Astuce mémo

Saturé = bâton stable ; insaturé = coude fluide

📖 5. Asymétrie phospholipidique

★ À maîtriser

• La distribution des phospholipides entre les feuillets intracellulaire et extracellulaire est asymétrique et varie selon le type cellulaire.

• 🔄 Lors de l’apoptose: la phosphatidylsérine passe du feuillet intracellulaire au feuillet extracellulaire, elle est reconnue par les récepteurs des macrophages, la cellule morte est phagocytée

• La phosphatidylsérine confère une charge négative au feuillet interne et participe à l’orientation des protéines de signalisation, notamment à l’activation de la PKC.

Compléments

• L’Annexine V permet de visualiser les cellules apoptotiques car elle possède une forte affinité pour la phosphatidylsérine externalisée.

💡 Astuce mémo

Externalisation de la phosphatidylsérine → phagocytose de la cellule apoptotique

📖 6. Cholestérol et glycolipides

🔑 Notions clés & Définitions

• Cholestérol : Lipide amphiphile dont le noyau stérol et la chaîne carbonée sont apolaires, tandis que le groupement hydroxyle est polaire.

★ À maîtriser

• Le cholestérol rigidifie la membrane plasmique et diminue sa perméabilité aux molécules hydrophiles.

📌 Les glycolipides comportent un motif glucidique mais pas de phosphate, et leurs groupements oligosaccharidiques sont exclusivement orientés vers le feuillet extracellulaire.

Compléments

• Le cholestérol représente 15 à 20 % du poids sec de la membrane et peut atteindre une molécule par phospholipide.

📖 7. Mobilité et fluidité membranaire

📝 Points essentiels

• Les principaux mouvements des lipides sont:
  • la rotation sur place
  • la diffusion latérale sur le même feuillet
  • le flip-flop entre les deux feuillets

📌 Les acides gras saturés, les chaînes hydrocarbonées longues, une température basse et un taux élevé de cholestérol diminuent la fluidité membranaire.

• Les acides gras insaturés augmentent la fluidité membranaire car leurs doubles liaisons créent des coudes qui limitent les interactions entre phospholipides.

💡 Astuce mémo

Chaînes longues et saturées rigidifient ; chaînes courtes et insaturées fluidifient

📖 8. Protéines membranaires

★ À maîtriser

📌 Les protéines intrinsèques sont en contact direct avec les lipides, tandis que les protéines extrinsèques n’ont pas de contact direct avec les lipides et sont associées par des forces ioniques.

• Les protéines intrinsèques représentent environ 70 % des protéines membranaires et peuvent être transmembranaires ou ancrées à un feuillet par un lipide ou une protéine.

• Les protéines transmembranaires traversent les deux feuillets grâce à des hélices alpha hydrophobes de 15 à 20 acides aminés et peuvent fonctionner comme canaux, récepteurs ou protéines de signalisation.

Compléments

• La synthèse d’une protéine comprend la transcription de l’ADN en ARN messager, la sortie de l’ARN par les pores nucléaires et sa traduction par les ribosomes en chaîne peptidique.

• L’ancre GPI comprend:

  • un phosphatidylinositol
  • trois groupements mannoses
  • un groupement phosphate
  • une éthanolamine

💡 Astuce mémo

Intrinsèque = contact lipidique ; extrinsèque = association ionique sans contact lipidique

📖 9. Glycocalyx et glycosylation

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycocalyx : Manteau glucidique extracellulaire formé par des glucides liés par covalence à des protéines ou à des lipides membranaires.
• Glycosylation : Modification post-traductionnelle qui ajoute des glucides aux protéines dans le réticulum endoplasmique et l’appareil de Golgi afin de permettre leur maturation fonctionnelle.

★ À maîtriser

📌 La O-glycosylation concerne principalement la sérine et la thréonine, tandis que la N-glycosylation concerne l’asparagine.

Compléments

• Les glucides membranaires représentent 2 à 10 % du poids total de la membrane et participent à la protection et aux interactions entre cellules.

💡 Astuce mémo

O-Ser/Thr, N-Asn

📖 10. Radeaux lipidiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Radeaux lipidiques : Microdomaines membranaires fonctionnels riches en cholestérol, sphingomyéline, glycosphingolipides, phosphatidylsérine, protéines transmembranaires et protéines à ancre GPI.

★ À maîtriser

• Les radeaux lipidiques regroupent des récepteurs, des kinases et d’autres éléments membranaires afin de créer un environnement favorable à la signalisation intracellulaire.

Compléments

• Les radeaux lipidiques participent: à la réception d’anticorps, de toxines ou de bactéries, au déclenchement d’un stress oxydatif, à l’adhérence entre cellules, à l’adhérence entre cellule et matrice extracellulaire

💡 Astuce mémo

Regroupement de composants membranaires → signalisation intracellulaire

📊 Tableaux de synthèse

Facteurs contrôlant la fluidité