Tiré de Tortora et Grabowski (ERPI)
Les protéines membranaires
On doit d'abord se rappeler que les protéines sont des macromolécules qui prennent dans l'espace une forme tridimensionnelle qui est propre à chaque protéine. On peut ainsi imaginer les protéines membranaires comme autant de petits "icebergs" flottant sur une mer de lipides, l'ensemble dessinant une sorte de "mosaïque" à la surface de la membrane cytoplasmique. Dans le contexte des recherches actuelles, ce modèle de la mosaïque semble le plus vraisemblable et le plus près de la réalité. Par ailleurs, il faut comprendre que ce modèle n'est que théorique puisque aucune image, même au microscope électronique, n'a permis d'avoir une image photographique de l'agencement des molécules de cette membrane.
Les protéines insérées dans la membrane, sont classées en deux groupes: les protéines intrinsèques et les protéines périphériques.
Tiré de
Tortora et Grabowski (ERPI)
Les protéines intrinsèques s'insèrent directement dans la double couche de phospholipides; elles peuvent traverser la membrane de part en part et ont alors une partie de leur molécule mise à nue sur chacune des faces de la membrane de telle sorte qu'elles sont à la fois en contact avec le milieu intracellulaire et avec le milieu interstitiel et, par conséquent, elles permettent d'établir un contact entre les deux compartiments. D'autres protéines intégrées s'insèrent dans la double couche de phospholipides mais ne sont localisées qu'à la face interne ou à la face externe. En ce qui concerne les protéines périphériques, celles-ci adhèrent à l'une des deux faces de la membrane sans toutefois pénétrer dans la double couche de phospholipides.
Plusieurs des protéines membranaires portent sur leur face externe des chaînes faites de molécules de sucre: on parle alors de glycoprotéines dont la participation, comme on le verra plus tard, est intimement reliée à l'interaction spécifique des cellules entre elles au sein de l'organisme. Grâce à la fluidité de la double couche de phospholipides, les protéines membranaires ne sont pas amarrées en un endroit fixe de la membrane lipidique mais sont plutôt libres de se déplacer par diffusion latérale dans le plan de la membrane. Ainsi, les protéines semblent donc flotter et l'image des icebergs flottant sur une mer de lipides se trouve ainsi justifiée.
La présence des phospholipides dans la membrane cytoplasmique présente certes des avantages et permet à la cellule de se constituer une véritable barrière. Cependant, cette même couche de phospholipides la rend imperméable à toutes les molécules insolubles dans les lipides comme l'eau, les acides aminés et le glucose par exemple. La présence des protéines dispersées dans la couche de lipides doit donc apparaître ici comme essentielle à la cellule afin que celle-ci puisse assurer d'autres fonctions que les lipides ne peuvent exercer comme, par exemple, |
transporter des molécules hydrosolubles, |
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établir des contacts entre les cellules appartenant à un même tissu, |
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établir le contact avec les cellules du reste de l'organisme. |
Les protéines membranaires seront donc responsables des nombreuses réactions chimiques effectuées au niveau de la membrane cytoplasmique des cellules. Prenons quelques instants et jetons un coup d'œil plus particulier sur deux de ces fonctions.
En résumé
