Membrane plasmique : schéma, définition, rôle et structure

La membrane plasmique est un composant de la cellule situé à sa périphérie. C'est l'une des structures les plus externes de la cellule et c'est elle qui la délimite. Elle est également appelée membrane cellulaire ou membrane cytoplasmique. Les caractéristiques de la membrane plasmique sont les suivantes :

• Perméabilité sélective : la membrane plasmique détermine ce qui peut entrer et sortir de la cellule. Elle empêche le passage ou la sortie de composés qui ne devraient pas être transportés grâce à des protéines sélectives. Par exemple, les nutriments y entrent et les déchets métaboliques en sortent. Le pH et l'équilibre ionique sont également régulés. Le passage de l'eau à travers la membrane, lui, dépend notamment de l'osmose. Les molécules liposolubles peuvent traverser directement la bicouche, tandis que les ions nécessitent généralement des protéines de transport.
• Flexibilité : cette membrane possède une fluidité qui lui permet de se déformer et accompagne certains mouvements cellulaires, tout en contenant ce qu'elle renferme.

Dans l'article suivant, on vous dit tout sur le cytoplasme !

Les fonctions de la membrane plasmique varient selon le type et la composition de la cellule, mais toutes les membranes plasmiques exercent les activités suivantes :

• Fonction de barrière : c'est une barrière perméable qui sépare le milieu intracellulaire aqueux du milieu extérieur. Les organites se trouvent à l'intérieur de la cellule. La membrane a pour rôle de protéger son intérieur.
• Maintien du gradient électrochimique : ce dernier est produit par la différence entre les ions à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule, dont les différences de charge sont à l'origine des gradients électrique et chimique. Un exemple de ce mécanisme est la pompe sodium-potassium, qui utilise de l'énergie pour maintenir ce gradient. Celui-ci peut ensuite contribuer au transport de substances et à la production de signaux électriques.
• Transport de petites molécules : la membrane plasmique permet le passage de certaines molécules, contribuant à l'accomplissement de différents processus. Ce transport peut être passif et, dans ce cas, les molécules se déplacent le long du gradient électrochimique sans avoir besoin d'énergie, ou actif, et le transport se fait alors contre le gradient électrochimique.
• Communication : tout en fonctionnant comme une barrière, la sélectivité de la membrane permet aux cellules de communiquer entre elles et de laisser passer les métabolites nécessaires aux différents processus. Cette communication a lieu à la fois entre les cellules et entre une cellule et l'environnement, à l'aide de signaux que la cellule interprète par l'intermédiaire de récepteurs et de molécules. Les signaux peuvent être chimiques, comme les neurotransmetteurs, ou électriques, notamment lorsque des canaux ioniques laissent passer des ions.
• Motilité cellulaire : la membrane plasmique est mieux comprise grâce au modèle de la mosaïque fluide, dans lequel la bicouche se trouve dans un environnement fluide. Les lipides et certaines protéines peuvent se déplacer latéralement, ce qui contribue à la souplesse de la membrane et à certaines fonctions cellulaires.
• Soutien : la membrane contribue à renforcer les tissus, car elle participe au maintien de la forme des cellules et à leur liaison entre elles. Pour ce faire, la membrane plasmique est reliée au cytosquelette par certaines protéines intracellulaires. D'autres protéines membranaires participent à l'adhérence entre les cellules.
• Signalisation cellulaire : les cellules eucaryotes disposent d'un système de transduction des signaux, dans lequel les signaux sont déclenchés par des substances extérieures à la cellule. Lorsque ces substances se lient à des récepteurs, elles peuvent déclencher une réponse à l'intérieur de la cellule.

Comme la fonction varie selon la membrane, il est logique que la structure en fasse de même, mais toutes les membranes plasmiques ont les mêmes composants de base :

• Lipides : la membrane est une bicouche lipidique : les têtes hydrophiles sont orientées vers les milieux aqueux, tandis que les queues hydrophobes se font face au centre. Ce principe de base permet aux cellules d'être délimitées par cette membrane cellulaire.
• Glucides : les glucides s'attachent aux lipides et aux protéines, généralement à la surface externe de la membrane.
• Protéines : ces protéines peuvent être intrinsèques, c'est-à-dire intégrées dans la bicouche lipidique, ou extrinsèques, c'est-à-dire des protéines périphériques situées à la surface des lipides ou des protéines, mais qui ne sont pas à l'intérieur de la membrane. En outre, les protéines peuvent être des glycoprotéines, auxquelles est attaché un sucre, ou des lipoprotéines, auxquelles est attaché un lipide. Certaines protéines traversent la membrane et servent notamment au transport de substances.

Les proportions de ces composants et les types de protéines présents varient selon les cellules, ce qui permet à chaque membrane d'assurer des fonctions adaptées à son environnement.

Outre ces structures de base, les membranes plasmiques peuvent présenter des variations ou des structures supplémentaires en fonction du type de protéine. En voici quelques exemples :

• Taux élevé de cholestérol : les cellules animales contiennent du cholestérol, qui contribue à réguler la fluidité et la stabilité de leur membrane. Elles n'ont pas de paroi cellulaire comme les cellules végétales.
• Ancrage de structures mobiles : certaines cellules procaryotes possèdent des structures qui les aident à se déplacer, comme les flagelles, qui sont ancrés à la membrane plasmique.
• Glycocalyx : présent à la surface de certaines cellules bactériennes et animales, le glycocalyx est une couche riche en glucides qui peut protéger la cellule et faciliter ses interactions avec l'environnement.
• Exoenzymes : elles se trouvent surtout chez les cellules procaryotes. Ce sont des enzymes libérées à l'extérieur de la cellule, où elles peuvent participer à la dégradation de substances.

Maintenant que vous savez ce qu'est la membrane plasmique, peut-être seriez-vous intéressé par les mésosomes ?

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