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Structure et compositionLa membrane plasmique délimite la cellule et contrôle les échanges avec le milieu extracellulaire. Elle est constituée d’une bicouche lipidique dans laquelle s’insèrent des protéines. Les lipides majoritaires sont les phospholipides, organisés en deux feuillets grâce à leur tête hydrophile et leurs queues hydrophobes. Ce modèle de « mosaïque fluide » (Singer et Nicolson, 1972) souligne la mobilité latérale des lipides et des protéines. Le cholestérol, présent chez les eucaryotes, stabilise la membrane en modulant sa fluidité.
📖 Définition
Amphiphile : molécule possédant une partie hydrophile (tête) et une partie hydrophobe (queue), comme les phospholipides.
📢 Rappel
Les cellules eucaryotes possèdent aussi des membranes internes (réticulum, Golgi, mitochondries) de structure similaire.
💡 À retenir : La membrane est une bicouche lipidique fluide parsemée de protéines, formant une mosaïque dynamique.
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Propriétés essentiellesLa fluidité membranaire dépend de la longueur et de la saturation des chaînes d’acides gras : plus elles sont courtes et insaturées, plus la membrane est fluide. Le cholestérol rigidifie la membrane à température élevée et empêche sa solidification à basse température. La perméabilité sélective permet le passage de petites molécules non polaires (O₂, CO₂) par diffusion simple, tandis que les ions et les grosses molécules polaires nécessitent des protéines de transport. Cette sélectivité maintient les gradients indispensables à la vie cellulaire.
🔍 Exemple
L’huile d’olive, riche en acides gras insaturés, reste liquide au réfrigérateur grâce à la fluidité conférée par ses doubles liaisons.
💡 À retenir : La membrane est une barrière sélective : seules certaines molécules peuvent la traverser librement.
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Sans dépense d'énergieLes transports passifs se font dans le sens du gradient électrochimique, sans consommation d’ATP. La diffusion simple concerne les gaz (O₂, CO₂) et les petites molécules liposolubles qui traversent directement la bicouche. La diffusion facilitée utilise des protéines canaux (ions Na⁺, K⁺, Ca²⁺) ou des transporteurs (glucose). L’osmose est le mouvement d’eau à travers une membrane semi-perméable vers le compartiment le plus concentré en solutés. Ces mécanismes sont essentiels pour l’équilibre hydrique et les échanges nutritifs.
🔍 Exemple
Une cellule végétale en milieu hypotonique gonfle par osmose, la vacuole exerce une pression de turgescence sur la paroi.
💡 À retenir : Les transports passifs suivent le gradient de concentration, sans ATP.
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Contre le gradientLes transports actifs utilisent de l’énergie (ATP) pour déplacer des molécules contre leur gradient de concentration. La pompe Na⁺/K⁺-ATPase expulse 3 Na⁺ et importe 2 K⁺ par ATP hydrolysé, maintenant le potentiel de membrane. L’endocytose permet l’internalisation de macromolécules par invagination de la membrane (phagocytose, pinocytose). L’exocytose libère des molécules (hormones, neurotransmetteurs) par fusion de vésicules avec la membrane. Ces processus sont cruciaux pour la signalisation et l’homéostasie.
⭐ À retenir
La pompe Na⁺/K⁺-ATPase consomme près de 30 % de l’ATP cellulaire au repos.
🔍 Exemple
L’insuline est sécrétée par exocytose des cellules β du pancréas en réponse à l’hyperglycémie.
💡 À retenir : Le transport actif nécessite de l’énergie pour déplacer des solutés contre leur gradient.