Le but d'une membrane cellulaire est de séparer le contenu de la cellule de l'environnement externe. Parce que la vie a évolué dans un environnement aqueux ou aqueux, les cellules existent et contiennent de l'eau. Parce que l'eau et la graisse /l'huile ne se mélangent pas bien, les membranes se sont développées sur cette base.

Molécules hydrophobes /non polaires Vs. Hydophillique /Polaire

Les grosses molécules constituées presque entièrement d'atomes de carbone et d'hydrogène sont dites non polaires, ou hydrophobes, "craignant l'eau". Composés de graisses, d'huiles, de cires et d'autres lipides, lorsqu'ils sont placés dans l'eau, ils ont tendance à se rassembler en formant des gouttelettes huileuses. Les molécules contenant des groupes chimiques avec des atomes d'oxygène, d'azote et de phosphore ont de nombreuses charges positives et négatives séparées, c'est-à-dire qu'elles sont polaires. Étant polaires, elles se mélangent bien avec l'eau, qui est aussi polaire, et ainsi elles sont appelées hydrophiles, ou «aimant l'eau».

Phospholipides: un type de molécule amphiphile

Le terme amphiphile se réfère à une molécule qui a à la fois des propriétés hydrophobes et hydrophiles. L'exemple classique d'une telle molécule est un phospholipide. L'épine dorsale d'un phospholipide est le glycérol, contenant trois atomes de carbone auxquels d'autres molécules peuvent être reliées par l'intermédiaire de groupes d'alcool (liaison d'ester, dans la terminologie chimique). Quand une chaîne de la plupart des atomes de carbone et d'hydrogène appelés un acide gras est reliée à une ou plusieurs des trois positions sur le glycérol, la molécule est appelée un glycéride. S'il y a trois de ces acides gras, c'est un triglycéride, qui est extrêmement hydrophobe. Quand il y a deux tels acides gras, on l'appelle un diglycéride. Cependant, si la troisième position est alors reliée à un groupe chimique connu sous le nom de phosphate, la molécule s'appelle un phospholipide. Le groupe phosphate d'un phospholipide, à son tour, peut être attaché à une autre unité chimique, qui peut être fortement polaire. Connue comme la tête polaire de la molécule, cette entité se mélange bien avec l'eau, tandis que la queue de la molécule, faite de deux acides gras, est très hydrophobe.

Types de phospholipides

Alors que tout les phospholipides se composent d'une queue hydrophobe, faite d'acides gras, et d'une tête polaire, ils diffèrent en fonction des longueurs de type de chaînes d'acides gras dans la queue et le composant de l'entité polaire attaché au groupe phosphate dans la tête. Un exemple d'une classe de phospholipides est la phosphatidylcholine, dans laquelle le groupe chimique choline est l'entité polaire attachée au phosphate.

Synthèse des phospholipides

La synthèse des phospholipides a lieu dans le cytoplasme de cellules à côté d'une entité membranaire appelée le réticulum endoplasmique (dans la division de la vie connue sous le nom d'eucaryotes). Le réticulum endoplasmique est recouvert d'enzymes qui mettent les phospholipides ensemble à l'intérieur des vésicules. Ces vésicules bourgeonnent ensuite du réticulum endoplasmique et se déplacent vers la membrane cellulaire, où elles déposent les phospholipides.

Formation du Trilayer

S'il y a un petit nombre de phospholipides, les queues se rassemblent les queues à l'extérieur, formant une micelle, une sphère avec un extérieur hydrophile dans l'eau et un intérieur hyrdophobe. Si le volume de phospholipides augmente, cependant, des membranes se forment. La membrane cellulaire est connue sous le nom de tricouche car elle consiste en une couche de queues hydrophobes de phospholipides pris en sandwich entre deux couches de têtes hydrophiles. Souvent, cependant, il est appelé un bicouche, car il est constitué de deux séries de phospholipides. Parce que chaque phospholipide se compose d'une queue hyrdophobe et d'une tête hydrophile, pour échapper à l'environnement aqueux, les queues de nombreux phospholipides s'alignent ensemble et font face aux queues d'une seconde couche de molécules similaires. Ainsi, une couche de têtes hyrophiles devient l'extérieur de la membrane cellulaire et une autre couche de têtes hydrophiles devient l'intérieur de la membrane cellulaire.