La membrane plasmique

Le problème de départ

Dans la fiche 1, nous avons dit que toute cellule possède une limite. Cette limite s’appelle la membrane plasmique, et elle contrôle ce qui entre et ce qui sort.

Reste une question, et c’est tout l’objet de cette fiche. Comment fait-elle le tri ?

On peut comparer la membrane à une douane. Elle protège le territoire, elle contrôle les marchandises qui entrent et sortent, et elle communique avec les autres postes de contrôle.

Dans les cellules animales, elle contient une bicouche de phospholipides, du cholestérol qui règle sa fluidité et sa stabilité, des protéines et des glycoprotéines.

Le point clé : un cœur gras

Un détail explique tout le reste. Chaque phospholipide possède une tête qui aime l’eau et deux queues qui la fuient. Les queues se placent face à face, au centre de la membrane.

Le cœur de la bicouche est un milieu gras, dit hydrophobe. Retiens cette image. Tout ce qui suit en découle.

Qui traverse seul ?

Les petites molécules apolaires, comme le dioxygène (O₂) et le dioxyde de carbone (CO₂), traversent facilement ce cœur gras. Elles s’y sentent chez elles.

Les molécules chargées, comme les ions Na⁺ ou K⁺, ne peuvent pas le franchir seules. Il leur faut une porte ou une pompe, c’est-à-dire des protéines membranaires.

Attention, la charge n’est pas le seul obstacle. Le glucose n’est pas chargé, et il ne traverse pourtant pas seul. Il est polaire, donc il n’aime pas le milieu gras. Lui aussi a besoin d’une protéine pour passer.

Retiens la règle : ce qui traverse seul, ce n’est pas ce qui est petit, c’est ce qui est apolaire.


Une barrière sélective

La membrane ne laisse donc pas passer toutes les molécules de la même façon. C’est ce qu’on appelle une barrière sélective.

Elle permet ainsi les échanges entre le milieu intracellulaire, à l’intérieur de la cellule, et le milieu extracellulaire, à l’extérieur.

Elle remplit trois rôles essentiels.

Elle protège la cellule. Elle contrôle les échanges de molécules. Elle permet la communication avec les autres cellules, grâce à des récepteurs membranaires.


Les trois voies de passage

Selon les molécules, trois types de passage existent.

Diffusion simple

Ce passage se fait sans énergie, dans le sens du gradient de concentration, c’est-à-dire du plus concentré vers le moins concentré.

Il concerne les molécules qui se déplacent naturellement dans le sens de la pente, comme les gaz (O₂, CO₂).