Fiche de révision : Structure et dynamique des membranes

📋 Plan du Cours

1. Organisation et fonctions membranaires
2. Membranes des procaryotes et eucaryotes
3. Lipides de la bicouche
4. Protéines et glucides membranaires
5. Autoassemblage et asymétrie
6. Fluidité et dynamique membranaires

📖 1. Organisation et fonctions membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Mosaïque fluide : Qualifiée de mosaïque fluide.

📝 Points essentiels

• Les membranes séparent le milieu intérieur du milieu extérieur de la cellule ainsi que la lumière des organites du reste du cytoplasme.

• La membrane plasmique assure notamment les fonctions suivantes:

  • Échanges par perméabilité sélective
  • Compartimentation
  • Mouvements cellulaires
  • Reconnaissance intercellulaire
  • Reconnaissance de son environnement

💡 Astuce mémo

La membrane sépare le milieu intérieur du milieu extérieur, tandis que les membranes d’organites séparent leur lumière du cytoplasme.

📖 2. Membranes des procaryotes et eucaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Procaryotes : Êtres unicellulaires, notamment les bactéries, dont la membrane plasmique est entourée d’une paroi.

★ À maîtriser

📌 Les bactéries Gram positives possèdent un peptidoglycane épais, sans membrane externe, ainsi que des acides téichoïques et lipotéichoïques, tandis que les bactéries Gram négatives possèdent un peptidoglycane fin, une membrane externe et du LPS.

📌 Chez les eucaryotes, on distingue la membrane cytoplasmique ou plasmique et les membranes des organites.

Compléments

• Après coloration de Gram, les bactéries violettes sont appelées Gram positives et les bactéries roses sont appelées Gram négatives.

💡 Astuce mémo

Gram+ : paroi épaisse sans membrane externe ; Gram− : paroi fine avec membrane externe.

📖 3. Lipides de la bicouche

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycérophospholipides : Constitués d’un squelette de glycérol, de deux acides gras formant une queue hydrophobe et d’une tête hydrophile ; leur nom associe « phosphatidyl » au nom de l’alcool lié à la tête hydrophile.
• Sphingolipides : Constitués d’un squelette de sphingosine, d’un acide gras et d’une tête polaire ; la sphingomyéline est un exemple de sphingolipide.
• Glycosphingolipides : Glycolipides constitués d’une sphingosine, d’un acide gras et d’une tête polaire incluant des oses.

★ À maîtriser

• Les principaux lipides membranaires sont:
  • Phospholipides
  • Glycolipides
  • Stérols

Compléments

• Chez l’Homme, le principal stérol membranaire présenté dans le cours est le cholestérol.

💡 Astuce mémo

Une tête hydrophile tournée vers l’eau et deux queues hydrophobes enfouies dans la bicouche.

📖 4. Protéines et glucides membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycocalyx : Ensemble des glucides membranaires liés de façon covalente à des lipides ou à des protéines.

★ À maîtriser

📌 Les protéines membranaires intrinsèques comprennent les protéines transmembranaires et les protéines ancrées, tandis que les protéines extrinsèques sont associées à la membrane par des liaisons non covalentes.

• Les protéines transmembranaires traversent la membrane par une hélice alpha ou, plus rarement, par un feuillet bêta, et sont bitopiques lorsqu’elles la traversent une fois ou polytopiques lorsqu’elles la traversent plusieurs fois.

• Les protéines transmembranaires assurent notamment:

  • Activité enzymatique
  • Transport de solutés
  • Fixation du cytosquelette et de la matrice extracellulaire
  • Transduction du signal
  • Reconnaissance intercellulaire
  • Adhérence intercellulaire

• Les glucides membranaires servent de marqueurs cellulaires et interviennent dans la reconnaissance intercellulaire, notamment au cours du développement embryonnaire et dans la distinction du soi et du non-soi avec les groupes ABO.

Compléments

• Les protéines membranaires ancrées sont fixées par des liaisons covalentes grâce à des dérivés isopréniques, des acides gras ou un groupement GPI, et peuvent se situer du côté extracellulaire ou intracellulaire.

💡 Astuce mémo

Les protéines intrinsèques sont insérées ou ancrées dans la membrane, alors que les extrinsèques y restent attachées sans liaison covalente.

📖 5. Autoassemblage et asymétrie

🔑 Notions clés & Définitions

• Asymétrie membranaire : La membrane plasmique est asymétrique parce que ses lipides et ses protéines ne sont pas répartis uniformément entre les deux feuillets.

★ À maîtriser

• Les lipides membranaires peuvent s’autoassembler en:
  • Bicouche
  • Micelles
  • Vésicules

Compléments

• Les radeaux lipidiques contiennent notamment du cholestérol, des acides gras saturés, des sphingolipides surtout dans le feuillet externe, des protéines ancrées par GPI, des protéines transmembranaires à long domaine transmembranaire et des protéines ancrées par des acides gras sur la face interne.

💡 Astuce mémo

Selon les conditions, les lipides forment bicouche, micelle ou vésicule.

📖 6. Fluidité et dynamique membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Fluidité membranaire : Déplacement des constituants au sein d’un même feuillet au cours du temps.

★ À maîtriser

• Chez l’Homme, la température membranaire est considérée comme constante à 37° et la fluidité varie notamment selon la composition en cholestérol et en acides gras saturés ou insaturés.

📌 Les lipides ont une mobilité rapide par diffusion latérale et rotation sur place dans un même feuillet, tandis que le flip-flop, qui correspond au changement de feuillet, est exceptionnel.

Compléments

• Les protéines membranaires peuvent diffuser librement, diffuser librement de façon transitoire pendant certaines périodes, ou ne pas diffuser lorsqu’elles sont associées au cytosquelette.

• Les protéines ancrées par un GPI peuvent diffuser librement, les cadhérines peuvent diffuser librement de façon transitoire et les protéines associées au cytosquelette ne diffusent pas.

💡 Astuce mémo

La diffusion latérale est rapide dans un feuillet, alors que le flip-flop entre feuillets est exceptionnel.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des bactéries Gram