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72 Membranesbiologiques
Mots clés
Membrane, lipides, protéines, glycolipides, glycoprotéines, asymétrie, flippase
1. CONSTITUTION DES MEMBRANES
Les membranes biologiques sont constituées de lipides organisés en deux feuillets accolés, ou bicouches de lipides auxquelles sont associées des protéines. Des glucides se lient
aux protéines ou aux lipides.
2. LES LIPIDES MEMBRANAIRES
Les lipides membranaires sont essentiellement des phospholipides et les sphingolipides,
ce sont des molécules amphipatiques ou amphiphiles – elles possèdent une partie hydrophile et une partie hydrophobe (Fiche 68). Dans la bicouche de la membrane, les lipides
se rassemblent en joignant leurs parties hydrophobes au cœur de la membrane, les têtes
chargées se disposent de part et d’autre au contact des milieux aqueux, cytosol et milieu
extracellulaire. Le cœur hydrocarboné d’environ 3 nm d’épaisseur est limité des deux
côtés par une interface de 1,5 nm d’épaisseur contenant les groupements de tête. On
distingue un feuillet externe (Fe) et un feuillet interne (Fi) côté cytosol. La bicouche
lipidique est extraordinairement imperméable aux substances ioniques et polaires, elle
constitue une véritable barrière. Les molécules de cholestérol s’intercalent entre les
phospholipides, la fonction alcool à la surface, en contact avec les milieux aqueux.
3. LES PROTÉINES MEMBRANAIRES
Les protéines membranaires sont associées à la matrice lipidique ; elles assurent les fonctions spécifiques de la membrane, ce sont des enzymes, des transporteurs (Fiche 72),
des récepteurs etc. Selon leur degré d’association à la membrane on les classe protéines
extrinsèques ou intrinsèques.
• Les protéines extrinsèques (Pe) ou périphériques, sont faiblement liées à la surface
externe ou interne de la membrane d’où on les libère par des techniques douces, modifiant le pH ou la force ionique. Libérées de la membrane, elles se comportent comme
des protéines globulaires hydrosolubles et facilement purifiées. Les protéines extrinsèques se lient à la surface avec les groupements de tête des lipides ou avec les protéines
intrinsèques par des interactions électrostatiques ou des liaisons hydrogène.
• Elles peuvent être liées par covalence à un acide gras tel l’acide palmitique qui établit une liaison thioester avec la chaîne latérale d’un résidu cystéine de la protéine.
L’acide gras s’intercale dans le feuillet, c’est un point d’ancrage membranaire pour la
protéine. La protéine portée par l’acide palmitique se situe exclusivement sur le côté
cytoplasme.
• Les protéines intrinsèques (Pi) sont intégrées au sein de la bicouche de lipides. Certaines sont exposées d’un seul côté de la membrane, elles ont une partie implantée
9782100724185-Livre.indb 174
20/05/15 19:12
72 Membranesbiologiques
Mots clés
Membrane, lipides, protéines, glycolipides, glycoprotéines, asymétrie, flippase
1. CONSTITUTION DES MEMBRANES
Les membranes biologiques sont constituées de lipides organisés en deux feuillets accolés, ou bicouches de lipides auxquelles sont associées des protéines. Des glucides se lient
aux protéines ou aux lipides.
2. LES LIPIDES MEMBRANAIRES
Les lipides membranaires sont essentiellement des phospholipides et les sphingolipides,
ce sont des molécules amphipatiques ou amphiphiles – elles possèdent une partie hydrophile et une partie hydrophobe (Fiche 68). Dans la bicouche de la membrane, les lipides
se rassemblent en joignant leurs parties hydrophobes au cœur de la membrane, les têtes
chargées se disposent de part et d’autre au contact des milieux aqueux, cytosol et milieu
extracellulaire. Le cœur hydrocarboné d’environ 3 nm d’épaisseur est limité des deux
côtés par une interface de 1,5 nm d’épaisseur contenant les groupements de tête. On
distingue un feuillet externe (Fe) et un feuillet interne (Fi) côté cytosol. La bicouche
lipidique est extraordinairement imperméable aux substances ioniques et polaires, elle
constitue une véritable barrière. Les molécules de cholestérol s’intercalent entre les
phospholipides, la fonction alcool à la surface, en contact avec les milieux aqueux.
3. LES PROTÉINES MEMBRANAIRES
Les protéines membranaires sont associées à la matrice lipidique ; elles assurent les fonctions spécifiques de la membrane, ce sont des enzymes, des transporteurs (Fiche 72),
des récepteurs etc. Selon leur degré d’association à la membrane on les classe protéines
extrinsèques ou intrinsèques.
• Les protéines extrinsèques (Pe) ou périphériques, sont faiblement liées à la surface
externe ou interne de la membrane d’où on les libère par des techniques douces, modifiant le pH ou la force ionique. Libérées de la membrane, elles se comportent comme
des protéines globulaires hydrosolubles et facilement purifiées. Les protéines extrinsèques se lient à la surface avec les groupements de tête des lipides ou avec les protéines
intrinsèques par des interactions électrostatiques ou des liaisons hydrogène.
• Elles peuvent être liées par covalence à un acide gras tel l’acide palmitique qui établit une liaison thioester avec la chaîne latérale d’un résidu cystéine de la protéine.
L’acide gras s’intercale dans le feuillet, c’est un point d’ancrage membranaire pour la
protéine. La protéine portée par l’acide palmitique se situe exclusivement sur le côté
cytoplasme.
• Les protéines intrinsèques (Pi) sont intégrées au sein de la bicouche de lipides. Certaines sont exposées d’un seul côté de la membrane, elles ont une partie implantée
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