Les valeurs des coefficients de perméabilité
pour la diffusion de diverses molécules et ions
sont données dans la figure 6.5;les principaux
résultats sont les suivants :
–pratiquement toutes les molécules organiques
sont susceptibles de diffuser à travers les
bicouches lipidiques, mais avec des vitesses très
variables. Seules les molécules électriquement
chargées sont presque absolument exclues du
processus : leur coefficient P est inférieur à
10
–10
cm. s
–1
;
–les bicouches lipidiques sont totalement imperméables aux ions minéraux, malgré leur taille
minuscule (coefficient P inférieur à 10
–12
cm. s
–1
);
– deux paramètres importants sont mis en évidence
pour les composés qui diffusent significativement : l’hydrophobicité et la taille des molécules.
Quelques règles de base relatives à la diffusion
à travers les bicouches lipidiques peuvent donc
être énoncées :
–plus une molécule est petite et hydrophobe, plus
elle diffuse rapidement ;
–pour les molécules polaires non chargées, seules
celles de petite taille diffusent avec une vitesse
significative. Les plus grosses d’entre elles,
même biologiquement importantes, sont pratiquement exclues ;
–l’eau, de façon assez étonnante, traverse aisément les bicouches (voir plus loin) ; son coefficient P est voisin de 10
–3
cm. s
–1
.
6. É CHANGES DE MATIÈ RE ENTRE CELLULE ET MILIEU EXTÉRIEUR.L ER Ô LE DE LA MEMBRANE PLASMIQUE 145
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
eau
eau
orifice
couche
bimoléculaire
de lipides
eau
Figure 6.4
Réalisation d’une «membrane noire » phospholipidique
au niveau d’un petit orifice
séparant deux compartiments aqueux
Ce dispositif permet d’analyser la perméabilité de
bicouches artificielles de composition connue, en introduisant un composé dans un compartiment, puis en
détectant sa présence dans le second.
Figure 6.5
Diagramme montrant l’étendue des valeurs des coefficients de perméabilité (cm.s
–1
) pour le passage
de diverses catégories de molécules et d’ions à travers les bicouches lipidiques artificielles
vitesse de diffusion
(cm.s
–1
)
gaz et molécules
hydrophobes
petites
molécules
polaires
non chargées
grosses
molécules
polaires
non chargées
molécules
polaires
chargées
ions minéraux
10
–12
10
–10
10
–8
10
–6
10
–4
10
–2
1
perméabilité
élevée
perméabilité
moyenne
perméabilité
faible à très faible
imperméabilité
presque totale ou
totale
benzène
O 2
N 2
CO 2
H 2 O
urée
éthanol
glycérol
glucose
saccharose
mannitol
acides
aminés
ATP
glucose 6phosphate
H
+
, K
+
, Na
+
,
Ca
++
, Mg
++
,
HCO3
–
, Cl
–
{
{
{
{
{