Parmi les propriétés de la membrane plasmique, sa perméabilité sélective est l'une des principales. Grâce à cela, la division des milieux liquides d'un organisme multicellulaire en compartiments se forme, dans chacun desquels se forme sa propre composition d'électrolytes et de substances organiques. Tout organite ou cellule encadrée par une membrane plasmique sépare strictement l'environnement du corps et régule le transport des substances dans les deux sens.
Définition et caractéristiques
La perméabilité sélective est une propriété unique de la bicouche phospholipidique de la membrane avec des canaux ioniques intégrés dans son épaisseur. Cette qualité est caractéristique de toute cellule, ainsi que des organites membranaires: lysosomes, mitochondries, noyau, complexe de Golgi, réticulum. La sélectivité de la membrane est basée sur sa structure, qui comprend des régions hydrophobes de phospholipides.
Après l'éducationbicouche fompholipidique avec des zones hydrophobes se faisant face, la perméabilité à l'eau à travers le plasmalemme est limitée. Il ne peut pénétrer à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule que par des canaux transmembranaires, dont le transport s'effectue selon les lois de l'osmose par diffusion. La perméabilité sélective des molécules d'eau est régulée par la pression osmotique. En cas d'augmentation de la concentration de sels à l'intérieur de la cellule, l'eau pénètre par les canaux dans le cytoplasme, et en cas d'augmentation de la pression osmotique extracellulaire, elle se précipite dans l'espace intercellulaire.
Transport
La membrane cellulaire sépare deux compartiments - l'espace intercellulaire avec le cytoplasme (ou la cavité de l'organite et le cytoplasme). Et entre chaque compartiment, il doit y avoir un échange constant de substances. Le plasmalemme est caractérisé par un transport actif et passif.
Active procède à des coûts énergétiques et vous permet de transporter des substances d'une zone de concentration plus faible à une zone plus grande. Le transport passif est la libre pénétration de substances lipophiles dans la cellule à travers le plasmalemme, ainsi que le transfert d'ions par des canaux spéciaux d'une zone à forte concentration vers une zone à faible teneur en ions du même type.
Récepteurs transmembranaires
La perméabilité sélective de la membrane aux ions est régulée par des canaux ioniques spécialisés intégrés au plasmalemme. Pour chaque ion, ils sont différents et régulent le transport actif rapide ou le transport lent passif des ions hydratés. Canaux ioniques pour le potassium toujoursouvert, et l'échange de potassium s'effectue en fonction du potentiel de membrane.
Le sodium se caractérise par la présence de canaux lents et rapides. Les lents fonctionnent sur un principe similaire à ceux du potassium, et le fonctionnement des canaux rapides est un exemple de transport actif qui se produit avec des coûts énergétiques. Il se produit dans le cas de la génération de potentiel d'action, lorsqu'un influx intracellulaire de haute intensité d'ions sodium est fourni par l'activation à court terme des canaux rapides, suivie d'une recharge membranaire.
La perméabilité sélective du plasmalemme est importante pour le transport des molécules de protéines, des acides aminés, des vitamines et des cofacteurs importants des systèmes enzymatiques cellulaires. Ces molécules sont polaires et hydrophiles, et donc incapables de pénétrer la bicouche lipidique hydrophobe. Pour leur transport, il existe des canaux spéciaux dans l'épaisseur de la membrane, qui sont des glycoprotéines complexes.
Transfert transmembranaire
L'attachement de ligands spécialisés aux récepteurs active le passage d'une substance dans la cellule. Pour chaque type de telles molécules, son propre support spécifique est intégré dans l'épaisseur de la membrane. C'est la manière la plus rigoureuse et la plus spécifique d'organiser la perméabilité sélective de la cellule, garantie qu'aucune substance inutile à cette phase de son développement ne pénétrera dans le cytoplasme.
La structure du support spécifique transmembranaire est codée dans le matériel génétique du noyau. Et le processus d'assemblage d'un nouveaule canal de transport des substances est régulé par la cellule elle-même. Cela signifie qu'à chaque étape de sa différenciation, il est capable d'initier ou d'arrêter le flux de certaines substances dans son cytoplasme, en fonction des conditions extérieures.
Récepteurs intracellulaires
Les organites cellulaires et membranaires ont une perméabilité sélective due aux récepteurs intracellulaires. Ils sont conçus pour recevoir des signaux de substances lipophiles. Contrairement aux molécules hydrophobes, ces molécules sont capables de s'intégrer dans la bicouche lipidique de la membrane et d'y nager pendant une longue période, après quoi elles pénètrent dans le cytoplasme et entrent en contact avec le récepteur intracellulaire ou nucléaire.
Un exemple est la pénétration des hormones stéroïdes. Ils traversent librement le cytolemme et, après contact avec un récepteur spécifique, activent ou suppriment un certain maillon des chaînes métaboliques. La possibilité de libre passage des substances lipophiles à travers la membrane plasmique est également un exemple de perméabilité sélective.
Toutes les substances lipophiles capables de surmonter la bicouche lipidique et de s'y dissoudre possèdent un récepteur intracellulaire. Les molécules hydrophiles repoussent les régions polarisées de la membrane et doivent donc soit se fixer à un transporteur transmembranaire, soit se fixer aux molécules réceptrices de surface de la membrane pour transmettre des signaux ou pénétrer dans la cellule.
