Composition chimique et architecture des
membranes
Toutes les membranes biologiques sont organisées de la même façon, qu’il s’agisse de la membrane cytoplasmique propre à chaque cellule ou des membranes internes caractéristiques des Eucaryotes (organites). Elles contiennent, dans des proportions variables, trois types de molécules :
des lipides, des protéines et des glucides.
• Les lipides membranaires : ils représentent de 25 à 75 % de la masse des membranes et possèdent une caractéristique commune, l’amphiphilie (ou amphipathie), c’està-dire la présence de deux domaines ayant des propriétés physico-chimiques opposées dans la molécule : un domaine hydrophile et un domaine hydrophobe, constitué de deux acides gras. Cette propriété est capitale, car elle permet l’autoassemblage en une bicouche : deux feuillets lipidiques accolés par leurs domaines hydrophobes. On distingue :
– des phospholipides, construits à partir de 2 alcools (glycérol ou bien sphingosine), de 2 acides gras, d’une molécule d’acide phosphorique et d’une molécule polaire ;
– des glycolipides, contenant des motifs saccharidiques (sans ac. phosphorique) ;
– du cholestérol, abondant dans les membranes animales seules, et qui à la différence des autres lipides, n’est pas un ester d’acides gras.
• Les protéines : elles représentent aussi une proportion importante de cette masse : 20 à 75 %, selon les membranes cellulaires. Très diversifiées, ce sont elles qui contribuent réellement à leur spécificité et qui assurent leurs fonctions particulières. Les glucides membranaires n’existent jamais à l’état libre, mais sont toujours associés aux lipides (glycolipides) ou aux protéines (glycoprotéines).
• Architecture : elles sont toutes organisées selon le modèle d’une bicouche lipidique fluide dans laquelle sont enchâssées plus ou moins profondément les protéines membranaires. On en distingue deux types, celles dites intrinsèques (intégrales), et celles dites extrinsèques (périphériques).
Les premières sont solidement associées à la bicou- © Dunod – La photocopie non autorisée est un délit. FICHE 3 – Les membranes biologiques 3 1 5 che, qu’elles peuvent traverser de part en part (elles possèdent alors un ou plusieurs domaines hydrophobes), ou dans laquelle elles sont ancrées par des chaînes de lipides ou d’acides gras. Les secondes sont hydrophiles et liées aux premières par des liaisons faibles de surface. Tout comme les lipides, les protéines peuvent se déplacer par diffusion latérale, au sein des membranes, mais sont incapables de basculer d’un feuillet dans l’autre
Toutes les membranes biologiques sont organisées de la même façon, qu’il s’agisse de la membrane cytoplasmique propre à chaque cellule ou des membranes internes caractéristiques des Eucaryotes (organites). Elles contiennent, dans des proportions variables, trois types de molécules :
des lipides, des protéines et des glucides.
• Les lipides membranaires : ils représentent de 25 à 75 % de la masse des membranes et possèdent une caractéristique commune, l’amphiphilie (ou amphipathie), c’està-dire la présence de deux domaines ayant des propriétés physico-chimiques opposées dans la molécule : un domaine hydrophile et un domaine hydrophobe, constitué de deux acides gras. Cette propriété est capitale, car elle permet l’autoassemblage en une bicouche : deux feuillets lipidiques accolés par leurs domaines hydrophobes. On distingue :
– des phospholipides, construits à partir de 2 alcools (glycérol ou bien sphingosine), de 2 acides gras, d’une molécule d’acide phosphorique et d’une molécule polaire ;
– des glycolipides, contenant des motifs saccharidiques (sans ac. phosphorique) ;
– du cholestérol, abondant dans les membranes animales seules, et qui à la différence des autres lipides, n’est pas un ester d’acides gras.
• Les protéines : elles représentent aussi une proportion importante de cette masse : 20 à 75 %, selon les membranes cellulaires. Très diversifiées, ce sont elles qui contribuent réellement à leur spécificité et qui assurent leurs fonctions particulières. Les glucides membranaires n’existent jamais à l’état libre, mais sont toujours associés aux lipides (glycolipides) ou aux protéines (glycoprotéines).
• Architecture : elles sont toutes organisées selon le modèle d’une bicouche lipidique fluide dans laquelle sont enchâssées plus ou moins profondément les protéines membranaires. On en distingue deux types, celles dites intrinsèques (intégrales), et celles dites extrinsèques (périphériques).
Les premières sont solidement associées à la bicou- © Dunod – La photocopie non autorisée est un délit. FICHE 3 – Les membranes biologiques 3 1 5 che, qu’elles peuvent traverser de part en part (elles possèdent alors un ou plusieurs domaines hydrophobes), ou dans laquelle elles sont ancrées par des chaînes de lipides ou d’acides gras. Les secondes sont hydrophiles et liées aux premières par des liaisons faibles de surface. Tout comme les lipides, les protéines peuvent se déplacer par diffusion latérale, au sein des membranes, mais sont incapables de basculer d’un feuillet dans l’autre