PERMÉABILITÉ ET EXCITABILITÉ CELLULAIRES
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PERMEABILITE FACILITEE ET PERMEASES.
Le mode de pénétration du glucose dans l’hématie humaine peut en être pris
comme exemple. Cette substance, peu liposoluble du fait des nombreux groupements —OH qu'elle porte, pénètre cependant très rapidement dans la cellule :
toute différence de concentration entre le milieu extracellulaire et intracellulaire
est réduite de moitié en 25 secondes, ce qui correspond à un coefficient de perméabilité de 1, 5 10-6 cm/s. Ce coefficient de perméabilité varie cependant avec la
concentration externe du glucose, et diminue lorsque cette concentration s’élève.
On admet que le glucose traverse la membrane cellulaire, combinée à un constituant de cette membrane, qui jouerait ainsi le rôle de transporteur spécifique.
Dans ce cas, en effet, le coefficient de perméabilité de la membrane peut ne plus
être indépendant de la concentration du produit transporté : pour les concentrations élevées du glucose, c’est la quantité de transporteur disponible qui devient
le facteur limitant la pénétration. D’autres arguments plaident en faveur d’une
réaction chimique de combinaison avec un transporteur, au cours du passage à
travers la membrane cellulaire. Ce sont notamment :
a) l’inhibition, par divers autres sucres, de la pénétration du glucose. Ces sucres
traversent la membrane cellulaire, fixés sur le même transporteur et jouent donc
le rôle d’inhibiteurs par compétition vis-à-vis du glucose;
b) l’existence d'inhibiteurs spécifiques du type de la phlorizine;
c) la valeur élevée du Qlo de cette pénétration (environ 3) qui semble peu compatible avec un simple processus de diffusion.
Les dimensions restreintes des pores de la membrane s’opposant au passage par
simple diffusion de bon nombre de molécules essentielles au fonctionnement
cellulaire la membrane doit développer des systèmes de transport spécifiques
constitués d’enzymes spécialisés dans cette fonction. Ainsi chez Escherichia coli
on admet qu’il existe de 30 à 60 systèmes assurant le transport de diverses substances. La présence de ces systèmes appelés perméases est sous le contrôle de
l’activité génétique.
Perméabilité de la membrane cellulaire aux électrolytes et leur 1.5
répartition dans les milieux intra et extracellulaire
Nous avons vu précédemment que pour un non-électrolyte, la condition d’équilibre
— celle où le flux est nul — était l’absence de différence de concentration, ou mieux
de potentiel chimique, pour cette substance entre les différentes parties du système
considéré.
Dans le cas d’un électrolyte, un facteur supplémentaire intervient, et la condition
analogue est l’absence de différence de potentiel électrochimique. Rappelons que
celle-ci se définit de la manière suivante :
[Xh
△pi = Z FEm + RT En
1-^12
où Z est la charge de l’ion considéré, F le Faraday, Em la différence de potentiel
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PERMEABILITE FACILITEE ET PERMEASES.
Le mode de pénétration du glucose dans l’hématie humaine peut en être pris
comme exemple. Cette substance, peu liposoluble du fait des nombreux groupements —OH qu'elle porte, pénètre cependant très rapidement dans la cellule :
toute différence de concentration entre le milieu extracellulaire et intracellulaire
est réduite de moitié en 25 secondes, ce qui correspond à un coefficient de perméabilité de 1, 5 10-6 cm/s. Ce coefficient de perméabilité varie cependant avec la
concentration externe du glucose, et diminue lorsque cette concentration s’élève.
On admet que le glucose traverse la membrane cellulaire, combinée à un constituant de cette membrane, qui jouerait ainsi le rôle de transporteur spécifique.
Dans ce cas, en effet, le coefficient de perméabilité de la membrane peut ne plus
être indépendant de la concentration du produit transporté : pour les concentrations élevées du glucose, c’est la quantité de transporteur disponible qui devient
le facteur limitant la pénétration. D’autres arguments plaident en faveur d’une
réaction chimique de combinaison avec un transporteur, au cours du passage à
travers la membrane cellulaire. Ce sont notamment :
a) l’inhibition, par divers autres sucres, de la pénétration du glucose. Ces sucres
traversent la membrane cellulaire, fixés sur le même transporteur et jouent donc
le rôle d’inhibiteurs par compétition vis-à-vis du glucose;
b) l’existence d'inhibiteurs spécifiques du type de la phlorizine;
c) la valeur élevée du Qlo de cette pénétration (environ 3) qui semble peu compatible avec un simple processus de diffusion.
Les dimensions restreintes des pores de la membrane s’opposant au passage par
simple diffusion de bon nombre de molécules essentielles au fonctionnement
cellulaire la membrane doit développer des systèmes de transport spécifiques
constitués d’enzymes spécialisés dans cette fonction. Ainsi chez Escherichia coli
on admet qu’il existe de 30 à 60 systèmes assurant le transport de diverses substances. La présence de ces systèmes appelés perméases est sous le contrôle de
l’activité génétique.
Perméabilité de la membrane cellulaire aux électrolytes et leur 1.5
répartition dans les milieux intra et extracellulaire
Nous avons vu précédemment que pour un non-électrolyte, la condition d’équilibre
— celle où le flux est nul — était l’absence de différence de concentration, ou mieux
de potentiel chimique, pour cette substance entre les différentes parties du système
considéré.
Dans le cas d’un électrolyte, un facteur supplémentaire intervient, et la condition
analogue est l’absence de différence de potentiel électrochimique. Rappelons que
celle-ci se définit de la manière suivante :
[Xh
△pi = Z FEm + RT En
1-^12
où Z est la charge de l’ion considéré, F le Faraday, Em la différence de potentiel
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