Qu'est-ce qu'une membrane cellulaire?
En termes simples, la membrane cellulaire peut être considérée comme la peau ou la barrière protectrice de la cellule. Il conserve tous les composants internes - ou le cytoplasme - d'une cellule à l'intérieur, ainsi que les éléments externes à l'extérieur. Son objectif principal est de maintenir l'intégrité de la cellule et de déterminer ce qui peut entrer et sortir de la cellule.
La membrane cellulaire est composée d'une bicouche lipidique. Les molécules lipidiques sont formées en deux rangées, chaque rangée est une image miroir de l'autre rangée. La structure des molécules lipidiques est composée de deux parties: une section hydrophobe et une section hydrophile. La section hydrophobe évite les molécules d’eau et analogues à l’eau et les faces internes constituant le centre de la bicouche lipidique, tandis que la section hydrophile attire l’eau ou les molécules analogues à l’eau et les faces externes. Ainsi, la base du modèle de mosaïque fluide peut être établie.
Le modèle de mosaïque fluide de la membrane cellulaire a été découvert en 1972. Il décrit la disposition des protéines dans ou sur la bicouche lipidique. Les protéines y sont insérées de nombreuses manières différentes, formant une mosaïque de protéines. Les protéines qui traversent la bicouche lipidique sont importantes pour le transport de petites molécules à travers la membrane.
La membrane cellulaire étant semi-perméable, seules certaines petites molécules peuvent passer d'une membrane à l'autre par un processus appelé diffusion. Cependant, avant que la diffusion ne puisse se produire, la membrane doit être perméable ou ouverte à la petite molécule qui tente de se croiser, un peu comme une porte ouverte. Si la membrane cellulaire n'est pas perméable, la petite molécule ne sera pas autorisée à passer - et la porte peut être considérée comme fermée. En outre, une petite molécule ne peut passer que d’une zone plus encombrée à une zone moins encombrée. Par exemple, si un acide aminé veut se déplacer à travers une membrane dans une cellule et que la membrane cellulaire est perméable à l'acide aminé, il doit y avoir plus d'acides aminés à l'extérieur de la cellule et moins d'acides aminés à l'intérieur de la cellule pour que l'acide aminé entrer dans la cellule par diffusion.
Un autre processus qui se produit à travers la membrane cellulaire est le transport facilité. Pour certaines petites molécules, les protéines qui se sont situées dans la membrane cellulaire peuvent également aider ces molécules à traverser la membrane. C'est presque comme si les protéines les escortaient. Comme dans le cas de la diffusion, le transport facilité ne peut se produire que si les molécules se déplacent d’une zone de concentration supérieure à une concentration inférieure - ou d’une zone contenant plus de molécules à une zone contenant moins de molécules.
Enfin, les molécules peuvent traverser une membrane cellulaire via un transport actif. En transport actif, les molécules se déplacent des zones de concentration inférieure à supérieure, contrairement aux processus de diffusion et de transport facilité, à l'encontre du gradient de concentration. Pour aller contre le gradient, il faut de l'énergie sous forme d'adénosine triphosphate (ATP). L'ATP peut être utilisé pour différentes activités cellulaires allant du mouvement à la reproduction.