Voici comment la membrane cellulaire régule ce trafic:
1. Bicouche phospholipide: Le fondement de la membrane cellulaire est une double couche de phospholipides. Ces molécules ont une tête hydrophile (qui aiment l'eau) et une queue hydrophobe (craignant). Cette structure forme une barrière entre l'environnement aqueux à l'intérieur de la cellule (cytoplasme) et l'environnement aqueux à l'extérieur.
2. Protéines membranaires: Les protéines sont intégrées dans cette bicouche phospholipide qui jouent un rôle clé dans le transport:
* Protéines de canal: Ceux-ci agissent comme des tunnels, fournissant un passage pour des molécules spécifiques, comme les ions, pour se déplacer à travers la membrane. Ces canaux sont souvent fermés, s'ouvrant et se ferment en réponse à des signaux spécifiques.
* protéines porteuses: Ceux-ci se lient à des molécules spécifiques et facilitent leur mouvement à travers la membrane. Ils peuvent changer de forme pour déplacer des molécules à travers la membrane et nécessitent souvent de l'énergie pour le faire.
* Protéines récepteurs: Ceux-ci se lient aux molécules de signalisation (comme les hormones) à la surface de la cellule, déclenchant des réponses spécifiques dans la cellule.
3. Transport passif: Certaines molécules se déplacent à travers la membrane sans nécessiter d'énergie de la cellule. Ces processus reposent sur le gradient de concentration, la différence de concentration d'une substance entre deux zones.
* Diffusion simple: Mouvement des molécules d'une zone de concentration élevée à une zone de faible concentration. Cela se produit pour de petites molécules non polaires qui peuvent facilement passer à travers la bicouche lipidique.
* Diffusion facilitée: Mouvement des molécules à travers la membrane à l'aide de protéines de transport (canal ou porteuse). Cela permet le transport de molécules plus grandes ou de celles qui ne peuvent pas facilement passer à travers la bicouche lipidique.
* osmose: Mouvement de l'eau à travers une membrane semi-perméable d'une zone de concentration élevée en eau à une zone de faible concentration en eau.
4. Transport actif: Ce processus nécessite que la cellule dépense de l'énergie, généralement sous forme d'ATP, pour déplacer des molécules contre leur gradient de concentration (d'une zone de faible concentration à une zone de concentration élevée).
* Transport actif primaire: Cela utilise directement l'énergie de l'ATP pour déplacer les molécules par rapport à leur gradient de concentration. Les exemples incluent la pompe de sodium-potassium, qui maintient le gradient de concentration de ces ions à travers la membrane cellulaire.
* Transport actif secondaire: Cela utilise l'énergie stockée dans le gradient de concentration d'une molécule pour déplacer une autre molécule contre son gradient de concentration.
5. Transport en vrac: Cela implique le mouvement de grandes particules ou même de cellules entières à travers la membrane.
* endocytose: Ce processus amène de grandes molécules ou des particules dans la cellule en les engloutissant dans une vésicule.
* Exocytose: Ce processus libère de grandes molécules ou des particules de la cellule en fusionnant une vésicule contenant la substance avec la membrane cellulaire.
En résumé, la membrane cellulaire est une structure dynamique qui contrôle le mouvement des matériaux dans et hors de la cellule, en maintenant son environnement interne et en lui permettant de remplir des fonctions essentielles. Il y parvient à travers une combinaison de mécanismes de transport passifs et actifs, ainsi que la présence de diverses protéines spécialisées intégrées dans sa structure.
