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La cellule   Organisation de la cellule La membrane plasmique Composition et structure Membrane et échanges La lame basale Les jonctions cellulaires Le hyaloplasme Le cytosquelette Le noyau Le réseau membranaire interne Les organites semi-autonomes Les ribosomes Le matériel héréditaire Notion de gène Membrane et échanges Si certaines substances peuvent passer la membrane par simple diffusion, de nombreuses autres substances ne peuvent pénétrer que par l'intermédiaire de protéines de transport. La membrane a donc un rôle de filtre vis-à-vis des substances extérieures, on parle de perméabilité sélective. Les ions et les petites molécules empruntent des chemins différents des macromolécules pour pénétrer à l'intérieur de la cellule. Le transport de petites molécules Il se fait par diffusion. C'est à dire que la molécule, ou l'ion, ira du milieu où il est le plus concentré vers le milieu où il est le moins concentré. Ce déplacement permet la formation de gradients de concentration. Si ces molécules traversent librement la membrane, elles se déplacent aléatoirement, le phénomène de diffusion étant un mouvement d'ensemble. Cette diffusion peut être facilitée par des protéines de transport qui aident les molécules à passer la barrière que constitue la membrane plasmique (notamment sa couche hydrophobe). Des mouvements d'eau peuvent se former entre deux milieux si leur concentration globale est différente. De tels mouvements sont appelés osmose. Ces mouvements s'observent si la molécule en excès ne peut diffuser d'elle-même, ainsi comme il n'y a aucun autre moyen de rééquilibrer les concentrations, c'est l'eau qui va le faire. Il existe aussi un transport "forcé" pouvant se faire à contresens des gradients de concentration. Dans ce cas ce sont les protéines de transport qui interviennent activement (avec dépense d'énergie). Pour transporter leurs éléments elles doivent consommer de l'ATP. Ces transporteurs sont aussi appelés pompes. Les protéines de transports sont de 3 types : uniport : c'est le plus simple, une molécule est transportée de l'autre coté de la membrane. Un exemple est la pompe à protons. Cette protéine permet un transport actif H+ en vue de créer des gradients électrochimiques. symport : dans ce cas, ce sont deux substances différentes qui sont transportées en même temps et dans la même direction. Ce système fonctionne souvent avec l'existence d'un gradient électrique : une des deux molécules transportée diffuse pour équilibrer une différence de charges électrique et provoque en même temps le transport de la seconde substance. antiport : Il y a encore deux substances transportées mais ici chacune dans une direction différente. Il y a en quelque sorte échange de ces molécules entre deux milieux. Là encore une des deux molécules diffuse et entraîne le transport de la seconde. On peut prendre l'exemple de la pompe Na/K. C'est une protéine de transport qui permet de maintenir le milieu cellulaire riche en potassium et le milieu extracellulaire riche en sodium par transport actif. Ces protéines transportent généralement des substances qui leur sont spécifiques. Elles sont proches des enzymes en raison de cette spécificité de substrat. Il existe aussi les phénomènes de cotransport. Ils sont souvent liés aux pompes à protons et aux protéines symport : Par exemple une pompe à protons rejette les H+ hors de la cellule, un gradient électrochimique se forme, les H+ ont tendance à vouloir retourner dans la cellule pour rééquilibrer les charges et le pH. Pour cela ils empruntent une protéine de transport symport et permettent ainsi la pénétration d'une autre molécule comme le saccharose chez les végétaux. La formation de gradients est également utilisée par les cellules pour fabriquer de l'ATP, molécule riche en énergie, nécessaire aux différentes réactions biologiques. Ainsi la respiration et la photosynthèse utilisent un gradient électrochimique de protons pour régénérer de l'ATP à partir d'ADP par chimiosmose.  Pour en Savoir plus Physiologie Cellulaire : Tout sur la cellule ! Nombreux documents y compris en 3D (modem rapide requis). Biologie Moléculaire : De l'ADN aux protéines. Genethon : L'histoire de la biologie moléculaire