La membrane cellulaire, également appelée membrane plasmique ou membrane cytoplasmique, fait référence à une membrane biologique séparant l'intérieur de l'extérieur des cellules. Cela aide à protéger la cellule de son environnement. La membrane cellulaire est constituée d'une bicouche lipidique qui comprend des cholestérols, assis entre des phospholipides afin de maintenir leur fluidité à différentes températures. La membrane cellulaire est également composée de protéines comme les protéines périphériques et intégrales qui servent de transporteurs membranaires (intégraux). Certaines protéines sont attachées de manière lâche au côté périphérique (extérieur) de la membrane cellulaire et agissent comme des enzymes qui façonnent la cellule.
1. Cellule et membrane cellulaire
La membrane cellulaire est responsable du contrôle du mouvement des substances entrant et sortant des cellules et des organites. Par conséquent, ces membranes sont sélectivement perméables aux molécules organiques et aux ions. Les membranes cellulaires sont également impliquées dans plusieurs processus cellulaires tels que la signalisation cellulaire, la conductivité ionique et l'adhésion cellulaire, et elles servent également de surfaces de fixation de diverses structures extracellulaires telles que la paroi cellulaire. D'autres structures extracellulaires qui se fixent à la membrane cellulaire sont la couche glucidique connue sous le nom de glycocalyx et le réseau intracellulaire de fibres protéiques connu sous le nom de cytosquelette.
2.La structure d'une membrane cellulaire
Les membranes cellulaires sont constituées de différentes molécules biologiques, principalement des protéines et des lipides . La composition des membranes cellulaires n'est pas fixe mais change constamment pour la fluidité ainsi que les changements de l'environnement. Par exemple, les niveaux de cholestérol dans la membrane cellulaire des neurones primaires humains changent, et ce changement de composition affecte la fluidité tout au long des étapes de développement.
Les principaux phospholipides et glycolipides membranaires sont la phosphatidylcholine, la phosphatidyléthanolamine, le phosphatidylinositol et la phosphatidylsérine. La membrane cellulaire est composée de trois classes de lipides amphipathiques :
La quantité de chacun dépend du type de cellule, mais dans de nombreux cas, les phospholipides sont les plus abondants. Dans la plupart des cas, les phospholipides représentent environ 50 % de tous les lipides dans les membranes plasmiques, les glycolipides représentent environ 2 % et les stérols représentent le reste. Dans l'étude des globules rouges, on a vu que 30% de la membrane plasmique était constituée de lipides. Cependant, dans de nombreuses cellules eucaryotes, la composition de la membrane plasmique est d'environ la moitié des lipides et la moitié des protéines en poids.
La longueur, ainsi que le degré d'insaturation des chaînes d'acides gras, affectent la fluidité de la membrane. Les lipides insaturés empêchent les acides gras de se regrouper, diminuant ainsi la température de fusion et augmentant la fluidité d'une membrane.
La capacité de certains organismes à réguler la fluidité de leurs membranes cellulaires en modifiant la composition des lipides est connue sous le nom d'adaptation homéovisqueuse.
Les membranes plasmiques contiennent également des glucides, principalement des glycoprotéines. Les glucides jouent un rôle dans la reconnaissance cellule-cellule chez les eucaryotes. Ils se trouvent à la surface de la cellule afin de reconnaître les cellules hôtes et de partager des informations.
Les protéines de la membrane cellulaire peuvent être divisées en trois types; protéines intégrales, protéines à ancrage lipidique et protéines périphériques. Les protéines intégrales comprennent les canaux ioniques, les pompes à protons et les récepteurs couplés aux protéines G. Ces protéines sont également appelées protéines transmembranaires.
Les protéines à ancrage lipidique comprennent les protéines G.
Les protéines périphériques comprennent certaines enzymes et certaines hormones.
La membrane cellulaire a une très grande teneur en protéines, environ 50% du volume de la membrane. Ces protéines sont responsables de plusieurs activités biologiques.
