Transport membranaire

Le transport membranaire 

Rappel des principales fonctions de la membrane plasmique
- Protection de la cellule du milieu extérieur.
- Entoure les cellules, formant des compartiments fermés en séparant les cellules les unes des autres et permettant ainsi leur individualité.
- Échanges entre la cellule et le milieu extérieur. Elle contrôle ainsi l’entrée des substances nutritives et le rejet des déchets.
- Reconnaissance de certains produits par le biais de récepteurs. Elle est donc une sorte de capteur de signaux externes permettant { la cellule s’adapter en réponse aux modifications de l’environnement.
- Identification de la cellule par la présence de molécules spécifiques telles que les protéines du système HLA, des groupes sanguins et rhésus.
Les transports membranaires: Pourquoi des échanges à travers les membranes cellulaires?
- La bicouche lipidique est hydrophobe: ne permet pas le passage de molécules polaires.
- Nécessité de régler les concentrations ioniques intracellulaires : perméabilité de la membrane.
- La cellule est vivante et se nourrit donc en puisant dans le milieu extracellulaire les nutriments nécessaires au maintien de son activité et de sa croissance.
- Elle rejette dans le milieu extracellulaire les produits de dégradation inutiles ou toxiques.
- C’est travers la membrane plasmique ou l’aide de celle-ci que vont s’effectuer les échanges.
Les différents types de transports membranaires
- Transport passif: les molécules peuvent traverser la double couche par un mouvement spontané vers l’équilibre sans apport d’énergie, dans le sens du gradient de concentration.
- Trois formes :
   • Diffusion simple
   • Diffusion facilité
   • Osmose
- Transport actif: exige de l’énergie et l’intervention de
protéines.
- Autres types d’échange
- L’endocytose
- L’exocytose

Les transports membranaires: Le transport passif

-La diffusion: La diffusion simple

Les caractéristiques de ce transport sont :

- Absence de saturation, la vitesse de diffusion dépend uniquement de la différence de concentration: gradient de concentration

- Absence de spécificité: il n'est pas régulé

- Mécanisme lent: les molécules doivent se dissoudre dans la

- Les substances non polaires comme l’oxygène, les déchets double couche de phospholipides avant de passer de l'autre côté.comme le dioxyde de carbone et l’urée, les graisses, diffusent {travers la membrane plasmique en se liant à ses composés phospholipidiques.

-La diffusion: La diffusion facilitée

- Utilisation de protéines transmembranaires de transport :

- Les protéines de canal (canaux ioniques) : Ne changent pas de forme pour permettre le passage.

- Caractéristiques de la diffusion facilitée :

- Très spécifique : elles ne laissent passer qu'une ou quelques sortes de molécules et pas d'autres

- Extrêmement rapide

- Régulé: les protéines de canal ont la capacité de se fermer.

-La diffusion simple/facilitée

Le transport passif: La diffusion: osmose

- L’osmose: processus de diffusion appliquée à l’eau.

- Les molécules d’eau se déplacent pour diluer le milieu le plus concentré jusqu’à ce qu’il y ait éventuellement équilibre desconcentrations.

- Ce mécanisme est à la base de l’équilibre hydro-électrolytique.

Le transport actif

- Processus nécessitant de l’énergie fournie par hydrolyse de l’ATP pour rendre la structure transporteuse capable de fonctionner contre un gradient de concentration.

- Nécessite un transporteur d’origine protéique, appelé souvent pompe. Il est situé dans la membrane plasmique et joue le rôle d’un passeur.

- Les acides aminés, le glucose (pour pénétrer dans la cellule) et les électrolytes comme le sodium et le potassium sont des substances nécessitant un transport actif.

Le transport actif : la pompe Na+/ K+/ATPase

- La concentration de Na+ à l’extérieur de la cellule est supérieure à la concentration de Na+ à l’intérieur, ils devraient donc entrer dans la cellule

- Le sodium entre dans la cellule mais, il est expulsé vers l’extérieur par la pompe qui fonctionne grâce à l’énergie qui provient du métabolisme

- Pour les ions potassium c’est l’inverse, c’est-à-dire qu’il est refoulé vers l’intérieur de la cellule.

Le transport actif :la pompe Ca++/ATPase

- Même principe que la pompe sodium. Elle existe au niveau de la membrane plasmique et du réticulum endoplasmique

- Le Ca++ sort du cytoplasme vers le milieu extérieur. Il entre dans le réticulum endoplasmique.

Le transport actif:la pompe H+/K+/ ATPase

- Les ions K+ entrent dans la cellule et les ions H+ en sortent.

- Cette pompe existe dans les cellules sécrétrices de l’estomac, dans les cellules de l’épithélium rénal…

Le transport actif: Les protéines impliquées

- Le transport actif nécessite de l'énergie pour transporter des molécules contre le gradient de concentration (du milieu hypotonique vers le milieu hypertonique).

- Ce transport se fait toujours par l'intermédiaire de protéines présentes dans la membrane cellulaire.

- Ces protéines transpercent la membrane de part en part et fonctionnent comme des portes. Ce sont les protéines de transport.

Le transport actif: Les protéines transporteuses

Trois types:

- Protéine de type uniport: transport d'une seule substance dans une direction

- Protéine de type symport: transport de 2 molécules différentes dans la même direction

- Protéine de type antiport: transport de 2 molécules différentes dans des directions opposées

Les autres types d’échange : L’endocytose

- Se produit par invagination de la membrane plasmique

- En s’invaginant la membrane capture des éléments pour former des vacuoles que l’on retrouve { l’intérieur de la cellule

Deux types :

-La phagocytose correspond à la capture de particules solides plus ou moins grosses.

   Exemple : cellules sanguines, cellules intervenant dans la défense immunitaire.

-La pinocytose correspond à la capture de petites quantités de liquide extra cellulaire.

Les autres types d’échanges :L’exocytose

- Permet aux substances intracellulaires d’être déversées dans le milieu extra cellulaire

- Les produits à rejeter sont emprisonnés dans des vacuoles puis déversés hors de la cellule

- Il y a alors fusion de la membrane de la vacuole avec la membrane plasmique

- Exemple : libération d’hormones, de neurotransmetteurs.