Une membrane entoure chaque cellule vivante, gardant l'intérieur de la cellule séparé et protégé du monde extérieur. De nombreux facteurs affectent le comportement de cette membrane et la température est l'un des plus importants. La température aide à déterminer ce qui peut entrer ou sortir de la cellule et comment les molécules trouvées dans la membrane peuvent fonctionner. Des températures trop élevées ou trop basses peuvent gravement endommager et, dans les plages de températures extrêmes, tuer la cellule par son effet sur la membrane de la cellule.
Qu'est-ce qui fait une membrane cellulaire?
Une membrane cellulaire est appelée une bicouche car elle est constituée de deux couches qui se font face et entourent la cellule. Chimiquement, chaque couche est formée de molécules grasses appelées phospholipides. Chaque molécule a une extrémité qui repousse l'eau, appelée sa tête, et une autre extrémité appelée la queue qui repousse l'eau. La nature des phospholipides dans la membrane aide à la garder fluide et semi-perméable, de sorte que certaines molécules comme l'oxygène, le dioxyde de carbone et les petits hydrocarbures peuvent se déplacer à travers elle et entrer dans la cellule, tandis que d'autres molécules qui pourraient être nocives ou inutiles pour la cellule sont maintenus à l'extérieur.
Une membrane cellulaire contient également des protéines, soit sur sa surface intérieure ou extérieure - appelées protéines périphériques - soit incorporées dans la membrane et appelées protéines intégrales. Parce que la membrane est fluide et non rigide, ces protéines peuvent se déplacer à l'intérieur de la membrane pour répondre aux besoins de la cellule et aider à la maintenir en bonne santé. De plus, à mesure que les cellules grandissent et s'agrandissent, la membrane augmente également de taille et maintient sa fluidité pour permettre à cette croissance de se dérouler en douceur.
La température élevée augmente la fluidité
Les cellules fonctionnent mieux à une température physiologique normale, qui est de 98,6 degrés Fahrenheit chez les animaux à sang chaud comme les humains. Si la température corporelle augmente, par exemple lors d'une forte fièvre, la membrane cellulaire peut devenir plus fluide. Cela se produit lorsque les queues d'acides gras des phospholipides deviennent moins rigides et permettent plus de mouvement des protéines et d'autres molécules dans et à travers la membrane. Cela peut modifier la perméabilité de la cellule, permettant éventuellement à certaines molécules potentiellement nocives d'entrer. Les protéines intégrales et périphériques de la membrane peuvent également être endommagées par des températures élevées et, si elles sont extrêmement élevées, la chaleur peut provoquer la décomposition ou la dénaturation de ces protéines.
Les basses températures renforcent la membrane
Une diminution de la température peut également avoir un effet négatif sur les membranes cellulaires et les cellules. A basse température, les queues d'acides gras des phospholipides se déplacent moins et deviennent plus rigides. Cela diminue la fluidité globale de la membrane, diminuant également sa perméabilité et limitant potentiellement l'entrée de molécules importantes telles que l'oxygène et le glucose dans la cellule. Une température basse peut également ralentir la croissance cellulaire en empêchant l'augmentation de la taille de la cellule. Dans des situations extrêmes, telles qu'une exposition prolongée à des températures inférieures à zéro, le liquide dans la cellule peut commencer à geler, formant des cristaux qui percent la membrane et pourraient finalement tuer la cellule.
