Spécialisations de la membrane cytoplasmique

Study Notes

La membrane cytoplasmique entoure toutes les cellules, facilitant ou empêchant les échanges.
Plus la quantité de membrane est importante, plus il y a d'échanges.
- La proportionnalité surface-volume est essentielle.
- Exemples:
  - Poumons (100 m²) et le système digestif présentent une grande surface pour des échanges rapides.

Augmentent la surface d'échange et maintiennent une rigidité grâce à des filaments d'actine.
Situées à l'apex des cellules, elles permettent l'entrée de substances.
La membrane apicale est le sommet de la cellule.
- Plus le besoin en oxygène est élevé, plus la surface d'échange augmente grâce aux microvillosités.
- Les capillaires sanguins des villosités absorbent les molécules nutritives et les envoient dans le sang.

Assurent l'étanchéité des épithéliums et de l'endothélium entre deux compartiments tissulaires.
Protègent l'organisme de l'entrée des agents pathogènes.
Situées au niveau des épithéliums en contact avec l'extérieur (épiderme et muqueuses).
Constituent la première barrière du système immunitaire.
Limitent considérablement le passage des solutés par l'espace intercellulaire.
- Obligent le soluté à transiter au travers du feuillet cellulaire grâce à des transporteurs membranaires sélectifs.
Ne se trouvent jamais au niveau des microvillosités.
- La jonction n'est pas entièrement étanche : selon la nature du tissu, certains solutés peuvent la franchir.
La jonction est due à des interactions homophiles entre plusieurs molécules d'adhérence :
- Occludine : chaîne polypeptidique qui traverse quatre fois la membrane.
- Claudine : chaîne polypeptidique qui traverse quatre fois la membrane.
- JAM : chaîne polypeptidique qui traverse une fois la membrane.
Occludine, claudines et JAM forment un réseau de fibrilles qui ceinture le domaine apical des cellules épithéliales.
- Les jonctions serrées sont liées à des protéines intracellulaires (ZO-1 et ZO-2) qui sont liées au cytosquelette (actine).

Assurent la solidité mécanique (muscles, squelette) et la répartition des forces dans les épithéliums.
Situés au niveau des tissus soumis à de fortes contraintes.
Permettent d'attacher les cellules en répartissant la charge.
- Avec les ceintures d'adhérence, ils répartissent la force sur les grandes surfaces.

Globules blancs:
- Efficaces mais lents, circulant dans le sang.
- Lors d'une blessure, ils fabriquent du sucre sur la membrane extérieure.
- Bloqués par le vaisseau sanguin qui fabrique aussi du sucre, se transformant en macrophages qui pénètrent dans les tissus pour détruire.

Crée des voies de passage qui coupent les membranes.
Assure la communication entre le cytoplasme de deux cellules, couplage électrique et métabolique entre cellules.
Situées au niveau des muscles et des embryons.
- Des protéines se joignent pour former des tubes (connexons), chaque connexon étant constitué de protéines identiques intégrées à la membrane.
Permettent la communication du cytoplasme de deux cellules.
- Tous les solutés solubles dans l'eau et de petite taille peuvent traverser ces canaux.
- Les jonctions gaps ne sont pas fixes et peuvent s'établir dynamiquement.

La membrane est l'interface entre les milieux extra et intracellulaire.
Pour traverser la membrane, il faut passer à travers les phospholipides ou les protéines.
Deux types de transport:
- Transport passif: Pas de consommation d'énergie (ATP).
- Transport actif: Utilise de l'énergie (ATP).

Concerne les substances liposolubles (hormones stéroïdes, vitamines A, D, E et K, acides gras, O2, CO2).
Se fait dans le sens du gradient de concentration.
Pas de consommation d'énergie.
Passage à travers les phospholipides.
La diffusion s'arrête quand il n'y a plus de différence de concentration.
- Plus il y a de gradient, plus il y a de diffusion.

Passage d'eau à travers la membrane pour équilibrer les concentrations (homéostasie).
Passage à travers des pores membranaires constituées de protéines intégrées.
- Permet aussi le passage de solutés.
- Les pores ont une taille déterminée et ne laissent pas passer les grosses molécules.
Équilibre = milieu isotonique : taille et forme des cellules normales.
- Ex : globules rouges dans un plasma isotonique.
Milieu hypotonique (plus dilué) : cellules augmentent de taille.
- Ex : globules rouges dans un plasma moins concentré que leur milieu intracellulaire.
Milieu hypertonique (plus concentré) : cellules diminuent de taille.
- Ex : globules rouges dans un plasma plus concentré que leur milieu intracellulaire.

Les molécules hydrosolubles (ions, glucides, acides aminés) ne peuvent diffuser à travers la membrane lipidique à des vitesses suffisantes.
Le transport est assuré par des protéines membranaires intégrées spécifiques (perméases).