110 B IOLOGIE CELLULAIRE
Le chapitre 3 a démontré le caractère omniprésent des membranes dans les cellules procaryotiques ou eucaryotiques, toute cellule étant au
minimum limitée par une membrane cytoplasmique. On peut cependant trouver des structures
membranaires typiques autour d’entités non cellulaires, comme certains Virus, mais ceci tient à leur
mode de multiplication qui se fait par bourgeonnement à travers la membrane limitante de la cellule-hôte (voir chapitre 15).
Le rôle fondamental des membranes est d’assurer une compartimentation métabolique et chimique en permettant le maintien de compositions
et de concentrations différentes dans les espaces
qu’elles délimitent. Cependant, celles-ci ne peuvent constituer des barrières absolues car la vie
des cellules et le fonctionnement de leurs organites
nécessitent des échanges continuels et contrôlés de
matière, d’énergie et d’information. Ces deux propriétés, qui semblent antinomiques, sont en fait
dues à l’assemblage des deux types de constituants majeurs de toutes les membranes biologiques : les lipides et les protéines.
La connaissance de la composition chimique
globale des membranes est ancienne tandis que
celle de son architecture détaillée et du fonctionnement des diverses familles de protéines qui les
constituent est relativement récente. La mise au
point des techniques de fractionnement cellulaire,
le renouvellement des approches cytologiques permettant de visualiser des surfaces, et la puissance
de méthodes analytiques telles que l’électrophorèse ont permis, en quelques dizaines d’années, de
se faire une idée très précise de l’organisation
fonctionnelle des membranes (voir chapitre 3).
Deux propriétés essentielles caractérisent les
membranes : l’asymétrie, c’est-à-dire le fait que
leurs deux faces ne sont jamais identiques (c’est
vrai pour toutes les membranes connues), d’une
part, et la fluidité, liée à une organisation relativement lâche, non covalente, des différents composants membranaires, d’autre part. Cette dernière
autorise une grande mobilité moléculaire, condition sine qua non d’un nombre important de fonctions. La question de la perméabilité membranaire
et des échanges sera traitée dans le chapitre 6. La
diversité des membranes, brièvement présentée
dans la dernière partie de ce chapitre, sera décrite
dans le détail lors de l’analyse des multiples activités cellulaires et des organites qui y sont associés.
Une première façon de mesurer l’importance
des fonctions membranaires consiste à examiner,
par exemple, les surfaces représentées par les différents organites au sein de quelques types de cellules eucaryotiques (voir tableau 5.1).
Chapitre 5
ORGANISATION GÉNÉRALE
ET FONCTIONS
DES MEMBRANES
BIOLOGIQUES
Le chapitre 3 a démontré le caractère omniprésent des membranes dans les cellules procaryotiques ou eucaryotiques, toute cellule étant au
minimum limitée par une membrane cytoplasmique. On peut cependant trouver des structures
membranaires typiques autour d’entités non cellulaires, comme certains Virus, mais ceci tient à leur
mode de multiplication qui se fait par bourgeonnement à travers la membrane limitante de la cellule-hôte (voir chapitre 15).
Le rôle fondamental des membranes est d’assurer une compartimentation métabolique et chimique en permettant le maintien de compositions
et de concentrations différentes dans les espaces
qu’elles délimitent. Cependant, celles-ci ne peuvent constituer des barrières absolues car la vie
des cellules et le fonctionnement de leurs organites
nécessitent des échanges continuels et contrôlés de
matière, d’énergie et d’information. Ces deux propriétés, qui semblent antinomiques, sont en fait
dues à l’assemblage des deux types de constituants majeurs de toutes les membranes biologiques : les lipides et les protéines.
La connaissance de la composition chimique
globale des membranes est ancienne tandis que
celle de son architecture détaillée et du fonctionnement des diverses familles de protéines qui les
constituent est relativement récente. La mise au
point des techniques de fractionnement cellulaire,
le renouvellement des approches cytologiques permettant de visualiser des surfaces, et la puissance
de méthodes analytiques telles que l’électrophorèse ont permis, en quelques dizaines d’années, de
se faire une idée très précise de l’organisation
fonctionnelle des membranes (voir chapitre 3).
Deux propriétés essentielles caractérisent les
membranes : l’asymétrie, c’est-à-dire le fait que
leurs deux faces ne sont jamais identiques (c’est
vrai pour toutes les membranes connues), d’une
part, et la fluidité, liée à une organisation relativement lâche, non covalente, des différents composants membranaires, d’autre part. Cette dernière
autorise une grande mobilité moléculaire, condition sine qua non d’un nombre important de fonctions. La question de la perméabilité membranaire
et des échanges sera traitée dans le chapitre 6. La
diversité des membranes, brièvement présentée
dans la dernière partie de ce chapitre, sera décrite
dans le détail lors de l’analyse des multiples activités cellulaires et des organites qui y sont associés.
Une première façon de mesurer l’importance
des fonctions membranaires consiste à examiner,
par exemple, les surfaces représentées par les différents organites au sein de quelques types de cellules eucaryotiques (voir tableau 5.1).
Chapitre 5
ORGANISATION GÉNÉRALE
ET FONCTIONS
DES MEMBRANES
BIOLOGIQUES