Membrane plasmique

Activité : la membrane plasmique

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La membrane plasmique délimite la cellule. La cellule contient le cytosol, ou cytoplasme, une solution aqueuse.La cellule est entourée d'un milieu contenant également de l'eau.

Si l'on simplifie, la membrane plasmique sépare donc de l'eau et de l'eau. Comment ?

Qu'est-ce que la membrane plasmique ?

Qu'est-ce que la membrane plasmique ?

Pour séparer de l'eau et de l'eau, il faut une matière qui ne se mélange pas à l'eau.Trois principaux éléments du vivant sont les glucides, les lipides et les protéines.

Lipides

Glucides

Protéines

Les glucides se dissolvent dans l'eau.

Les lipides ne se mélangent pas à l'eau.

Les protéines peuvent être solubles ou insolubles dans l'eau.

Composition de la membrane plasmique

Question 1 : De quoi peut être composée la membrane plasmique ? Glucides, lipides, ou protéines ?

L'huile, composée de lipides, fait des bulles isolées de l'eau.

Le sucre, composé de glucides, "disparaît" dans l'eau : il se mélange à l'eau.

Les lipides

Les lipides sont composés de deux parties : - une tête hydrophile, "qui aime l'eau"- une queue hydrophobe, ou lipophile, "qui n'aime pas l'eau" et va donc éviter le plus possible d'être en contact avec l'eau.

En présence d'eau, les lipides vont donc s'orienter la tête vers l'eau et éloigner leur queue hydrophobe.C'est comme ça que l'huile, qui est composée de lipides, s'étale à la surface de l'eau.

Air

Tête hydrophile

Queue hydrophobe = lipophile

Queues hydrophobes = lipophiles

Têtes hydrophiles

Les lipides

Quand les lipides sont entièrement immergés dans l'eau, ils peuvent former des bulles de deux manières : - en formant un micelle, composé d'une monocouche de lipides, les têtes hydrophiles vers l'eau et les queues hydrophobes vers l'intérieur- en formant un liposome, composé d'une bicouche de lipides, protégeant les queues hydophobes par des têtes hydrophiles des deux côtés.

Question 2 : La membrane plasmique est-elle formée d’une monocouche ou d’une bicouche lipidique ? Emettre une hypothèse.

Le liposome peut contenir de l'eau en son centre.

Le micelle est entouré d'eau, mais ne peut pas contenir d'eau.

La membrane plasmique, monocouche ou bicouche lipidique ?

En 1925, Gorter et Grendel extraient des lipides de la membrane d'hématies de différentes espèces et étalent ces lipides sur de l'eau. Ils calculent ensuite la surface occupée par ces lipides, et la comparent à la surface totale des membranes plasmiques extraites.

Tableau : Résultats de l'expérience de Gorter et Grendel.

Question 3 : Comparer la surface occupée par les membranes et les lipides correspondant. Cette expérience permet-elle de valider l'hypothèse de la question 2 ?

Comment les molécules hydrophiles traversent-elles la membrane plasmique ?

Si la membrane plasmique contient une couche hydrophobe, comment les molécules hydrophiles peuvent-elles la traverser et rentrer ou sortir de la cellule ?

En analysant la composition chimique de la membrane plasmique, on se rend compte qu'elle n'est pas composée à 100% de lipides. De nombreuses protéines sont également présentes.Certaines protéines ont en effet aussi une partie hydrophobe, et peuvent s'insérer dans la membrane plasmique.

Exemple de la protéine aquaporine

L'aquaporine est une protéine qui traverse entièrement la membrane plasmique. En son centre se trouve un canal qui sert de tunnel de passage aux molécules d'eau à travers la membrane.D'autres protéines servent de canal de passage à d'autres molécules. D'autres protéines peuvent également jouer un rôle différent, de signalisation ou récepteur par exemple, et ne traverser que partiellement la membrane.

Aquaporine = protéine membranaire

Bicouche lipidique

Bicouche lipidique

Schéma bilan

A l'aide des informations apprises dans cette activité, dessiner un schéma représentant la membrane plasmique.