5. O RGANISATION GÉNÉRALE ET FONCTIONS DES MEMBRANES BIOLOGIQUES 115
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
(hydrocarbure tétracyclique) portant une chaîne
carbonée latérale ramifiée de huit carbones, ellemême hydrophobe. À l’opposé de cette chaîne, on
trouve un groupement alcool (le seul motif hydrophile de la molécule). L’ensemble forme une sorte
d’ellipsoïde aplati et rigide présentant un caractère
bipolaire amphiphile, typique des lipides (voir
figure 5.5). L’analyse de sa formule montre que le
cholestérol n’est pas un lipide «normal » (un
ester) ; on le classe cependant parmi les lipides
membranaires car, pour des raisons physicochimiques, il joue le même rôle qu’eux au sein des
membranes plasmique ou internes, où il est parfois très abondant (voir le tableau 5.2).
1.3. Diversité et spécialisation
des protéines membranaires
Bien que les lipides membranaires présentent
une certaine variété, comme on vient de le voir, la
diversité des membranes cellulaires et la spécificité de leurs fonctions, au moins chez les
Eucaryotes, sont essentiellement liées à celles des
protéines qui y sont associées. Elles y jouent des
rôles de récepteurs et de transporteurs (de matière
ou d’information), des rôles de reconnaissance et
d’adhérence entre cellules, d’accrochage aux cellules voisines ou à la matrice extracellulaire, de
capture d’énergie physique (la lumière), ou tout
simplement de catalyse enzymatique… Un preOH
CH
CH 3
CH 3
CH 2
CH 2
CH 3
groupement polaire de tête
queue
apolaire
hydrocarbonée
noyau
stéroïde
plan
et
rigide
CH 3
CH 2
CH
CH 3
Figure 5.5
Formule du cholestérol
Noter l’importance considérable de la partie hydrophobe de cette molécule (noyau stéroïde et queue hydrocarbonée ramifiée), en comparaison de la seule fonction
polaire (-OH) qu’elle porte à l’opposé de la chaîne
hydrocarbonée.
Tableau 5.2
Comparaison des compositions chimiques globales de différents types de membranes rencontrées chez les Procaryotes
et dans divers organites de cellules eucaryotiques
Les pourcentages moyens des différents types de lipides sont également donnés ; les glucides existent sous la forme
de glycoprotéines et de glycolipides. Suivant les types de membranes, on compte de 10 à 100 molécules de lipides
pour une molécule de protéine.
Membrane
Membrane
Membrane
Membrane
Membrane
plasmique
myélinique
de microsome
interne de
plasmique
d’érythrocyte
mitochondrie
de E. coli
Protéines
50
18
62
76
–
Lipides totaux
42
79
32
24
–
Glucides
83
60–
Phospholipides :
– Ph. éthanol-amine
20
15
17
30
80
– Ph. sérine
10
9620
– Ph. choline
22
12
50
42
0
– Ph. inositol
2010
80
– Ph. glycérol
00
2215
– di-ph. glycérol
00
01 45
– sphingomyéline
18
8800
Glycolipides :
32 80
00
Cholestérol :
25
26
620
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
(hydrocarbure tétracyclique) portant une chaîne
carbonée latérale ramifiée de huit carbones, ellemême hydrophobe. À l’opposé de cette chaîne, on
trouve un groupement alcool (le seul motif hydrophile de la molécule). L’ensemble forme une sorte
d’ellipsoïde aplati et rigide présentant un caractère
bipolaire amphiphile, typique des lipides (voir
figure 5.5). L’analyse de sa formule montre que le
cholestérol n’est pas un lipide «normal » (un
ester) ; on le classe cependant parmi les lipides
membranaires car, pour des raisons physicochimiques, il joue le même rôle qu’eux au sein des
membranes plasmique ou internes, où il est parfois très abondant (voir le tableau 5.2).
1.3. Diversité et spécialisation
des protéines membranaires
Bien que les lipides membranaires présentent
une certaine variété, comme on vient de le voir, la
diversité des membranes cellulaires et la spécificité de leurs fonctions, au moins chez les
Eucaryotes, sont essentiellement liées à celles des
protéines qui y sont associées. Elles y jouent des
rôles de récepteurs et de transporteurs (de matière
ou d’information), des rôles de reconnaissance et
d’adhérence entre cellules, d’accrochage aux cellules voisines ou à la matrice extracellulaire, de
capture d’énergie physique (la lumière), ou tout
simplement de catalyse enzymatique… Un preOH
CH
CH 3
CH 3
CH 2
CH 2
CH 3
groupement polaire de tête
queue
apolaire
hydrocarbonée
noyau
stéroïde
plan
et
rigide
CH 3
CH 2
CH
CH 3
Figure 5.5
Formule du cholestérol
Noter l’importance considérable de la partie hydrophobe de cette molécule (noyau stéroïde et queue hydrocarbonée ramifiée), en comparaison de la seule fonction
polaire (-OH) qu’elle porte à l’opposé de la chaîne
hydrocarbonée.
Tableau 5.2
Comparaison des compositions chimiques globales de différents types de membranes rencontrées chez les Procaryotes
et dans divers organites de cellules eucaryotiques
Les pourcentages moyens des différents types de lipides sont également donnés ; les glucides existent sous la forme
de glycoprotéines et de glycolipides. Suivant les types de membranes, on compte de 10 à 100 molécules de lipides
pour une molécule de protéine.
Membrane
Membrane
Membrane
Membrane
Membrane
plasmique
myélinique
de microsome
interne de
plasmique
d’érythrocyte
mitochondrie
de E. coli
Protéines
50
18
62
76
–
Lipides totaux
42
79
32
24
–
Glucides
83
60–
Phospholipides :
– Ph. éthanol-amine
20
15
17
30
80
– Ph. sérine
10
9620
– Ph. choline
22
12
50
42
0
– Ph. inositol
2010
80
– Ph. glycérol
00
2215
– di-ph. glycérol
00
01 45
– sphingomyéline
18
8800
Glycolipides :
32 80
00
Cholestérol :
25
26
620