chapitre 7 Structure et fonction des membranes 155
semble l’inverse de l’exocytose, bien que les protéines participant à l’endocytose soient différentes de celles qui interviennent dans l’exocytose. Dans l’endocytose, une portion
de la membrane plasmique s’invagine et forme une poche.
Cette invagination s’approfondit, se détache de la membrane plasmique, puis forme dans le cytoplasme une vésicule remplie de matière provenant de l’extérieur de la cellule.
Étudiez la figure 7.22 pour bien comprendre chacune des
trois formes d’endocytose : la phagocytose (du grec phagein,
« manger », et cytos, « cellule »), la pinocytose (du grec pinein,
boire) et l’endocytose par récepteur interposé.
Les cellules humaines utilisent le processus de l’endocytose par récepteur interposé pour absorber du cholestérol et
synthétiser leurs membranes et d’autres stéroïdes. Le sang
transporte le cholestérol sous forme de complexes moléculaires de lipides et de protéines appelés lipoprotéines de
basse densité, ou LDL. Ces particules agissent comme ligands,
un terme générique désignant toute molécule qui se lie
spécifiquement à un site récepteur situé sur une autre molécule. Ces particules se lient aux récepteurs membranaires
des LDL, puis pénètrent dans les cellules par endocytose.
Chez les humains atteints d’hypercholestérolémie familiale,
une maladie héréditaire caractérisée par une très forte concentration de cholestérol dans le sang, les récepteurs auxquels
devraient se lier les lipoprotéines de basse densité sont défectueux, empêchant toute fixation à la membrane au niveau
du puits. Ne pouvant pénétrer dans les cellules, le cholestérol s’accumule dans le sang, ce qui contribue à l’athéroslérose, autrement dit à la formation de dépôts lipidiques sur
la paroi des vaisseaux sanguins. Ces dépôts rendent les vaisseaux plus étroits et, par le fait même, entravent la circulation
du sang.
Les vésicules ne servent pas seulement à transporter des
substances de la cellule à son milieu et inversement : elles
fournissent également à la membrane plasmique un moyen
de se renouveler. L’endocytose et l’exocytose s’effectuent continuellement dans la plupart des cellules eucaryotes, même si
la quantité de membrane plasmique des cellules matures
varie peu à long terme. Il semble bien que l’ajout de membrane consécutif à l’exocytose compense la perte résultant de
l’endocytose. Notre étude des membranes a révélé le caractère indispensable du travail cellulaire et de l’énergie. Nous
avons vu, par exemple, que le transport actif est alimenté par
l’ATP. Dans les trois chapitres qui suivent, nous montrerons
de manière plus approfondie comment les cellules obtiennent
l’énergie chimique nécessaire à leur fonctionnement.
retour sur le ConCept 7.5
1. Lorsqu’une cellule grossit, sa membrane plasmique
croît également. Ce processus relèvetil de l’endocytose ou de l’exocytose ? Expliquez.
2 FAItes un dessIn Reportezvous à la figure 7.12 et
encerclez une zone de la membrane plasmique qui
provient d’une vésicule ayant participé à l’exocytose.
3. FAItes des lIens Dans le concept 6.7 (p. 129 à 133),
vous avez appris que les cellules animales fabriquent
une matrice extracellulaire. Décrivez le processus
cellulaire de synthèse et de dépôt d’une glycoprotéine de matrice extracellulaire.
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
RéviSion du chapitRe 7
résUMé Des concepts cLés
ConCept
7.1
les membranes cellulaires sont des mosaïques
fluides de lipides et de protéines (p. 139 à 144)
• Le modèle de la mosaïque fluide, selon lequel des protéines
amphipathiques sont enchâssées dans une bicouche de phosphoglycérolipides, a remplacé le modèle du sandwich proposé par Davson
et Danielli. Les protéines ayant des fonctions reliées sont souvent
regroupées.
• Les phosphoglycérolipides et certaines protéines se déplacent latéralement dans les membranes. Les queues hydrocarbonées insaturées de
certains phosphoglycérolipides préservent la fluidité des membranes à
basse température, tandis que le cholestérol aide les membranes à résister
aux changements de fluidité causés par les variations de température. Les
différences dans la composition lipidique membranaire et la capacité de
modifier la composition lipidique des membranes sont des adaptations
qui résultent de l’évolution et préservent la fluidité membranaire.
• Les protéines sont soit insérées dans la bicouche (protéines intramembranaires), soit rattachées à sa surface (protéines périphériques). Les protéines membranaires interviennent dans le transport
des substances, dans l’activité enzymatique, la réception des signaux
chimiques, l’adhérence intercellulaire, la reconnaissance intercellulaire
et la fixation au cytosquelette et à la matrice extracellulaire. Sur son
feuillet externe, la membrane plasmique comporte des protéines
(glycoprotéines) et des lipides auxquels sont liés des polysaccharides courts (glycolipides). Ces glucides interagissent avec les molécules situées à la surface des autres cellules.
• Les protéines et les lipides membranaires sont synthétisés dans le RE et
modifiés dans le RE et l’appareil de Golgi. Les couches cytoplasmiques
et extracellulaires des membranes se distinguent par leur composition.
En quoi les membranes cellulaires sont-elles indispensables
à la vie ?
ConCept
7.2
la perméabilité sélective des membranes
résulte de leur structure (p. 145 à 147)
• La cellule échange de petites molécules et des ions avec son milieu.
Le passage de ces substances est régi par la perméabilité sélective
de la membrane plasmique. Les substances hydrophobes traversent
rapidement la membrane plasmique, car elles se dissolvent dans la
bicouche de phosphoglycérolipides, tandis que les molécules polaires
et les ions passent à travers la membrane grâce à des protéines
de transport spécifiques.
Quel est le rôle des aquaporines dans la perméabilité
de la membrane cellulaire ?
?
?
semble l’inverse de l’exocytose, bien que les protéines participant à l’endocytose soient différentes de celles qui interviennent dans l’exocytose. Dans l’endocytose, une portion
de la membrane plasmique s’invagine et forme une poche.
Cette invagination s’approfondit, se détache de la membrane plasmique, puis forme dans le cytoplasme une vésicule remplie de matière provenant de l’extérieur de la cellule.
Étudiez la figure 7.22 pour bien comprendre chacune des
trois formes d’endocytose : la phagocytose (du grec phagein,
« manger », et cytos, « cellule »), la pinocytose (du grec pinein,
boire) et l’endocytose par récepteur interposé.
Les cellules humaines utilisent le processus de l’endocytose par récepteur interposé pour absorber du cholestérol et
synthétiser leurs membranes et d’autres stéroïdes. Le sang
transporte le cholestérol sous forme de complexes moléculaires de lipides et de protéines appelés lipoprotéines de
basse densité, ou LDL. Ces particules agissent comme ligands,
un terme générique désignant toute molécule qui se lie
spécifiquement à un site récepteur situé sur une autre molécule. Ces particules se lient aux récepteurs membranaires
des LDL, puis pénètrent dans les cellules par endocytose.
Chez les humains atteints d’hypercholestérolémie familiale,
une maladie héréditaire caractérisée par une très forte concentration de cholestérol dans le sang, les récepteurs auxquels
devraient se lier les lipoprotéines de basse densité sont défectueux, empêchant toute fixation à la membrane au niveau
du puits. Ne pouvant pénétrer dans les cellules, le cholestérol s’accumule dans le sang, ce qui contribue à l’athéroslérose, autrement dit à la formation de dépôts lipidiques sur
la paroi des vaisseaux sanguins. Ces dépôts rendent les vaisseaux plus étroits et, par le fait même, entravent la circulation
du sang.
Les vésicules ne servent pas seulement à transporter des
substances de la cellule à son milieu et inversement : elles
fournissent également à la membrane plasmique un moyen
de se renouveler. L’endocytose et l’exocytose s’effectuent continuellement dans la plupart des cellules eucaryotes, même si
la quantité de membrane plasmique des cellules matures
varie peu à long terme. Il semble bien que l’ajout de membrane consécutif à l’exocytose compense la perte résultant de
l’endocytose. Notre étude des membranes a révélé le caractère indispensable du travail cellulaire et de l’énergie. Nous
avons vu, par exemple, que le transport actif est alimenté par
l’ATP. Dans les trois chapitres qui suivent, nous montrerons
de manière plus approfondie comment les cellules obtiennent
l’énergie chimique nécessaire à leur fonctionnement.
retour sur le ConCept 7.5
1. Lorsqu’une cellule grossit, sa membrane plasmique
croît également. Ce processus relèvetil de l’endocytose ou de l’exocytose ? Expliquez.
2 FAItes un dessIn Reportezvous à la figure 7.12 et
encerclez une zone de la membrane plasmique qui
provient d’une vésicule ayant participé à l’exocytose.
3. FAItes des lIens Dans le concept 6.7 (p. 129 à 133),
vous avez appris que les cellules animales fabriquent
une matrice extracellulaire. Décrivez le processus
cellulaire de synthèse et de dépôt d’une glycoprotéine de matrice extracellulaire.
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
RéviSion du chapitRe 7
résUMé Des concepts cLés
ConCept
7.1
les membranes cellulaires sont des mosaïques
fluides de lipides et de protéines (p. 139 à 144)
• Le modèle de la mosaïque fluide, selon lequel des protéines
amphipathiques sont enchâssées dans une bicouche de phosphoglycérolipides, a remplacé le modèle du sandwich proposé par Davson
et Danielli. Les protéines ayant des fonctions reliées sont souvent
regroupées.
• Les phosphoglycérolipides et certaines protéines se déplacent latéralement dans les membranes. Les queues hydrocarbonées insaturées de
certains phosphoglycérolipides préservent la fluidité des membranes à
basse température, tandis que le cholestérol aide les membranes à résister
aux changements de fluidité causés par les variations de température. Les
différences dans la composition lipidique membranaire et la capacité de
modifier la composition lipidique des membranes sont des adaptations
qui résultent de l’évolution et préservent la fluidité membranaire.
• Les protéines sont soit insérées dans la bicouche (protéines intramembranaires), soit rattachées à sa surface (protéines périphériques). Les protéines membranaires interviennent dans le transport
des substances, dans l’activité enzymatique, la réception des signaux
chimiques, l’adhérence intercellulaire, la reconnaissance intercellulaire
et la fixation au cytosquelette et à la matrice extracellulaire. Sur son
feuillet externe, la membrane plasmique comporte des protéines
(glycoprotéines) et des lipides auxquels sont liés des polysaccharides courts (glycolipides). Ces glucides interagissent avec les molécules situées à la surface des autres cellules.
• Les protéines et les lipides membranaires sont synthétisés dans le RE et
modifiés dans le RE et l’appareil de Golgi. Les couches cytoplasmiques
et extracellulaires des membranes se distinguent par leur composition.
En quoi les membranes cellulaires sont-elles indispensables
à la vie ?
ConCept
7.2
la perméabilité sélective des membranes
résulte de leur structure (p. 145 à 147)
• La cellule échange de petites molécules et des ions avec son milieu.
Le passage de ces substances est régi par la perméabilité sélective
de la membrane plasmique. Les substances hydrophobes traversent
rapidement la membrane plasmique, car elles se dissolvent dans la
bicouche de phosphoglycérolipides, tandis que les molécules polaires
et les ions passent à travers la membrane grâce à des protéines
de transport spécifiques.
Quel est le rôle des aquaporines dans la perméabilité
de la membrane cellulaire ?
?
?