La membrane plasmique est une bicouche lipidique avec des protéines, des canaux ioniques et des molécules réceptrices intégrées dans son épaisseur. Il s'agit d'une barrière mécanique qui sépare le cytoplasme de la cellule de l'espace péricellulaire, tout en étant le seul lien avec le milieu extérieur. Par conséquent, le plasmolemme est l'une des structures les plus importantes de la cellule, et ses fonctions lui permettent d'exister et d'interagir avec d'autres groupes cellulaires.
Aperçu des fonctions du cytolemme
La membrane plasmique sous sa forme présente dans une cellule animale est caractéristique de nombreux organismes de différents règnes. Les bactéries et les protozoaires, dont les organismes sont représentés par une seule cellule, possèdent une membrane cytoplasmique. Et les animaux, les champignons et les plantes en tant qu'organismes multicellulaires ne l'ont pas perdu au cours de l'évolution. Cependant, dans différents règnes d'organismes vivantsle cytolemme est quelque peu différent, bien que ses fonctions soient toujours les mêmes. Ils peuvent être divisés en trois groupes: délimitation, transport et communication.
Le groupe de fonctions de délimitation comprend la protection mécanique de la cellule, le maintien de sa forme, la protection contre l'environnement extracellulaire. La membrane joue un groupe de fonctions de transport en raison de la présence de protéines spécifiques, de canaux ioniques et de transporteurs de certaines substances. Les fonctions de communication du cytolemme comprennent la fonction de récepteur. À la surface de la membrane, il existe un ensemble de complexes récepteurs, à travers lesquels la cellule participe aux mécanismes de transfert d'informations humorales. Cependant, il est également important que le plasmolemme entoure non seulement la cellule, mais également certains de ses organites membranaires. En eux, elle joue le même rôle que dans le cas de la cellule entière.
Fonction barrière
Les fonctions barrières de la membrane plasmique sont multiples. Il protège l'environnement interne de la cellule avec la concentration dominante de produits chimiques de son changement. La diffusion se produit dans les solutions, c'est-à-dire l'auto-égalisation de la concentration entre des milieux contenant des teneurs différentes en certaines substances. Le plasmalemme bloque simplement la diffusion en empêchant le flux de liquide et d'ions dans toutes les directions. Ainsi, la membrane limite le cytoplasme avec une certaine concentration d'électrolytes du milieu péricellulaire.
La deuxième manifestation de la fonction barrière de la membrane plasmique est la protection contre les environnements fortement acides et fortement alcalins. Membrane plasmique construitede sorte que les extrémités hydrophobes des molécules lipidiques soient tournées vers l'extérieur. Par conséquent, il distingue souvent les environnements intracellulaires et extracellulaires avec des valeurs de pH différentes. Il est essentiel à la vie cellulaire.
Fonction barrière des membranes organites
Les fonctions barrières de la membrane plasmique sont également différentes car elles dépendent de sa localisation. En particulier, le caryolemme, c'est-à-dire la bicouche lipidique du noyau, le protège des dommages mécaniques et sépare l'environnement nucléaire de l'environnement cytoplasmique. De plus, on pense que le caryolemme est inextricablement lié à la membrane du réticulum endoplasmique. Par conséquent, l'ensemble du système est considéré comme un référentiel unique d'informations héréditaires, un système de synthèse de protéines et un groupe de modifications post-traductionnelles de molécules de protéines. La membrane du réticulum endoplasmique est nécessaire pour maintenir la forme des canaux de transport intracellulaires à travers lesquels se déplacent les molécules de protéines, de lipides et de glucides.
La membrane mitochondriale protège les mitochondries, tandis que la membrane plastidique protège les chloroplastes. La membrane lysosomale joue également le rôle de barrière: à l'intérieur du lysosome, il existe un environnement au pH agressif et des espèces réactives de l'oxygène qui peuvent endommager les structures à l'intérieur de la cellule si elles y pénètrent. La membrane, quant à elle, est une barrière universelle, permettant à la fois aux lysosomes de « digérer » les particules solides et limitant le site d'action des enzymes.
Fonction mécanique de la membrane plasmique
Les fonctions mécaniques de la membrane plasmique sont également hétérogènes. Tout d'abord, la membrane plasmique supporteforme cellulaire. Deuxièmement, il limite la déformabilité de la cellule, mais n'empêche pas le changement de forme et de fluidité. Dans ce cas, le renforcement de la membrane est également possible. Cela se produit en raison de la formation de la paroi cellulaire par les protistes, les bactéries, les plantes et les champignons. Chez les animaux, y compris l'espèce humaine, la paroi cellulaire est la plus simple et n'est représentée que par le glycocalyx.
Chez les bactéries, c'est la glycoprotéine, chez les plantes, c'est la cellulose, chez les champignons, c'est la chitine. Les diatomées incorporent même de la silice (oxyde de silicium) dans leur paroi cellulaire, ce qui augmente considérablement la résistance et la résistance mécanique de la cellule. Et chaque organisme a besoin d'une paroi cellulaire pour cela. Et le plasmolemme lui-même a une résistance bien inférieure à celle d'une couche de protéoglycanes, de cellulose ou de chitine. Il ne fait aucun doute que le cytolemme joue un rôle mécanique.
En outre, les fonctions mécaniques de la membrane plasmique permettent aux mitochondries, aux chloroplastes, aux lysosomes, au noyau et au réticulum endoplasmique de fonctionner à l'intérieur de la cellule et de se protéger des dommages infraliminaires. Ceci est typique pour toute cellule qui possède ces organites membranaires. De plus, la membrane plasmique a des excroissances cytoplasmiques, à travers lesquelles des contacts intercellulaires sont créés. Ceci est un exemple de mise en oeuvre de la fonction mécanique de la membrane plasmique. Le rôle protecteur de la membrane est également assuré par la résistance naturelle et la fluidité de la bicouche lipidique.
Fonction communicative de la membrane cytoplasmique
Le transport et l'accueil font partie des fonctions de communication. Celles-ciles deux qualités sont caractéristiques de la membrane plasmique et du caryolemme. La membrane des organites n'a pas toujours de récepteurs ou est imprégnée de canaux de transport, mais le caryolemme et le cytolemme ont ces formations. C'est à travers eux que ces fonctions communicatives sont mises en œuvre.
Le transport est mis en œuvre par deux mécanismes possibles: avec dépense d'énergie, c'est-à-dire de manière active, et sans dépense, par simple diffusion. Cependant, la cellule peut également transporter des substances par phagocytose ou pinocytose. Ceci est réalisé en capturant un nuage de particules liquides ou solides par des protubérances du cytoplasme. Ensuite, la cellule, comme avec ses mains, capture une particule ou une goutte de liquide, l'aspirant et formant une couche cytoplasmique autour d'elle.
Transport actif, diffusion
Le transport actif est un exemple d'absorption sélective d'électrolytes ou de nutriments. Par des canaux spécifiques représentés par des molécules protéiques composées de plusieurs sous-unités, une substance ou un ion hydraté pénètre dans le cytoplasme. Les ions modifient les potentiels et les nutriments sont intégrés dans les circuits métaboliques. Et toutes ces fonctions de la membrane plasmique de la cellule contribuent activement à sa croissance et à son développement.
Lipidosolubilité
Les cellules hautement différenciées telles que les cellules nerveuses, endocrines ou musculaires utilisent ces canaux ioniques pour générer des potentiels de repos et d'action. Il se forme en raison de la différence osmotique et électrochimique, et les tissus acquièrent la capacité de se contracter,générer ou conduire une impulsion, répondre à des signaux ou les transmettre. Il s'agit d'un mécanisme important pour l'échange d'informations entre les cellules, qui sous-tend la régulation nerveuse des fonctions de l'ensemble de l'organisme. Ces fonctions de la membrane plasmique d'une cellule animale assurent la régulation de l'activité vitale, la protection et le mouvement de tout l'organisme.
Certaines substances peuvent même pénétrer la membrane, mais cela n'est typique que pour les molécules de molécules liposolubles lipophiles. Ils se dissolvent simplement dans la bicouche de la membrane, pénétrant facilement dans le cytoplasme. Ce mécanisme de transport est typique des hormones stéroïdes. Et les hormones de la structure peptidique sont incapables de pénétrer la membrane, bien qu'elles transmettent également des informations à la cellule. Ceci est réalisé grâce à la présence de molécules réceptrices (intégrales) à la surface du plasmalemme. Les mécanismes biochimiques associés de transmission du signal au noyau, ainsi que le mécanisme de pénétration directe des substances lipidiques à travers la membrane, constituent un système plus simple de régulation humorale. Et toutes ces fonctions des protéines intégrales de la membrane plasmique sont nécessaires non seulement à une cellule, mais à tout l'organisme.
Tableau des fonctions de la membrane cytoplasmique
La façon la plus visuelle de mettre en évidence les fonctions de la membrane plasmique est un tableau qui indique son rôle biologique pour la cellule dans son ensemble.
| Structure | Fonction | Rôle biologique |
| Membrane cytoplasmique sous forme de bicouche lipidique avecextrémités hydrophobes situées vers l'extérieur, équipées de complexes récepteurs de protéines intégrales et de surface | Mécanique | Maintient la forme cellulaire, protège contre les effets mécaniques inférieurs au seuil, préserve l'intégrité cellulaire |
| Transport | Transporte des gouttelettes liquides, des particules solides, des macromolécules et des ions hydratés dans la cellule avec ou sans dépense d'énergie | |
| Récepteur | Il a des molécules réceptrices à sa surface qui servent à transmettre des informations au noyau | |
| Adhésif | En raison des saillies du cytoplasme, les cellules voisines forment des contacts les unes avec les autres | |
| Électrogénique | Fournit les conditions pour la génération du potentiel d'action et du potentiel de repos des tissus excitables |
Ce tableau montre clairement les fonctions de la membrane plasmique. Cependant, seule la membrane cellulaire, c'est-à-dire la bicouche lipidique entourant la cellule entière, joue ces rôles. À l'intérieur, il y a des organites, qui ont également des membranes. Leurs rôles doivent être définis.
Fonctions de la membrane plasmique: schéma
Les organites suivants diffèrent par la présence de membranes dans la cellule: noyau, réticulum endoplasmique rugueux et lisse, complexe de Golgi, mitochondries, chloroplastes, lysosomes. Dans chacun deces organites, la membrane joue un rôle crucial. Vous pouvez le considérer en utilisant l'exemple d'un schéma tabulaire.
| Organe et membrane | Fonction | Rôle biologique |
| Noyau, membrane nucléaire | Mécanique | Les fonctions mécaniques de la membrane plasmique du cytoplasme du noyau lui permettent de conserver sa forme, d'empêcher l'apparition de dommages structurels |
| Barrière | Séparation du nucléoplasme et du cytoplasme | |
| Transport | Il a des pores de transport pour la sortie des ribosomes et de l'ARN messager du noyau et l'entrée des nutriments, des acides aminés et des bases azotées à l'intérieur | |
| Mitochondrie, membrane mitochondriale | Mécanique | Maintenir la forme des mitochondries, prévenir les dommages mécaniques |
| Transport | Les ions et les substrats énergétiques sont transférés à travers la membrane | |
| Électrogénique | Fournit la génération de potentiel transmembranaire, qui est la base de la production d'énergie dans la cellule | |
| Chloroplastes, membrane plastidienne | Mécanique | Soutient la forme des plastes, prévient leurs dommages mécaniques |
| Transport | Assure le transport de substances | |
| Réticulum endoplasmique, membrane du réseau | Mécanique et formation d'environnement | Fournit la présence d'une cavité où se déroulent les processus de synthèse des protéines et leur modification post-traductionnelle |
| Appareil de Golgi, membrane des vésicules et citernes | Mécanique et formation d'environnement | Rôle voir ci-dessus |
| Lysosomes, membrane lysosomale |
Mécanique Barrière |
Maintenir la forme du lysosome, prévenir les dommages mécaniques et la libération d'enzymes dans le cytoplasme, en le limitant des complexes lytiques |
Membranes cellulaires animales
Ce sont les fonctions de la membrane plasmique dans la cellule, où elle joue un rôle important pour chaque organite. De plus, un certain nombre de fonctions doivent être combinées en une seule - en une fonction de protection. En particulier, les fonctions barrière et mécanique sont réunies en une fonction de protection. De plus, les fonctions de la membrane plasmique dans une cellule végétale sont presque identiques à celles d'une cellule animale ou bactérienne.
La cellule animale est la plus complexe et la plus différenciée. Beaucoup plus de protéines intégrales, semi-intégrales et de surface se trouvent ici. En général, dans les organismes multicellulaires, la structure membranaire est toujours plus complexe que dans les organismes unicellulaires. Et quelles fonctions la membrane plasmique d'une cellule particulière remplit-elle détermine si elle sera classée comme épithéliale, conjonctive outissu excitable.
