Transport membranaire
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Le transport membranaire est le passage d'une molécule ou d'un ion à travers une membrane plasmique. Il implique un déplacement entre deux compartiments séparés par une membrane, dont les propriétés et la composition influeront sur ce transport. Il existe plusieurs types de transport membranaire.
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[] Transport passif
Le transport passif est un transport qui se fait sans consommation d'énergie, il se fait donc le long du gradient électrochimique (ou gradient de concentration). Il permet, lorsque deux solutions de concentrations différentes sont séparées par une membrane, que des molécules la traversent de façon à ce qu'à l'équilibre, les concentrations deviennent identiques (solutions isotoniques). Il en existe 2 types : la diffusion ("diffusion simple" ou " diffusion libre" et " diffusion facilitée") et l'osmose.
[] La diffusion
La diffusion n'est possible que si les solutions sont séparés par une membrane perméable.
[] La diffusion simple ou libre
La diffusion simple est la diffusion dans la membrane plasmique (dans le sens des concentrations fortes vers les concentrations faibles, jusqu'à équilibre des concentrations de part et d'autre de la membrane). La diffusion libre est un phénomène physique passif. Ce type de passage n'est possible que si la molécule est « soluble » dans la membrane phospholipidique, c'est-à-dire qu'elle peut traverser directement la bicouche de phospholipides. La molécule doit donc être hydrophobe (apolaire) ou, si elle est hydrophile (polaire), être suffisamment petite (en pratique : éthanol).
Les caractéristiques de ce transport sont :
- une absence de saturation, la vitesse de diffusion dépend uniquement de la différence de concentration (gradient de concentration, ou électrochimique pour des ions) ;
- une absence de spécificité (il n'est pas régulé) ;
- et une certaine lenteur : les molécules doivent se dissoudre dans la double couche de phospholipides avant de passer de l'autre côté.
Ce mécanisme est lent par rapport à la diffusion facilitée.
[] La diffusion facilitée
Il existe en biologie un transport dit de diffusion facilitée. Comme la diffusion simple, la différence de concentration est le moteur du transport. Cependant, la molécule ne traverse pas directement la membrane, elle doit utiliser une protéine transmembranaire de transport :
- Les protéines de canal (canaux ioniques) : elles ne doivent pas changer de forme pour permettre le passage.
Ce transport par les protéines de canal est :- très spécifique : elles ne laissent passer qu'une ou quelques sortes de molécules et pas d'autres ;
- extrêmement rapide ;
- et régulé, les protéines de canal ont la capacité de se fermer.
- Les transporteurs : ils changent de forme pour déplacer des molécules d'un côté à l'autre d'une membrane. Ce transport est similaire à celui des protéines canaux, si ce n'est qu'il est généralement moins rapide et qu'il peut également transporter des molécules ou ions contre leur gradient électrochimique (on parle alors de transport actif et non passif et de pompe à la place de transporteur).
Ce type de transport est également saturable, et la vitesse est limitée par l'accessibilité au transporteur. La vitesse de passage est régie par l'équation de Michaelis Menten. Les perméases sont de ce type, mais aussi les transporteurs de glucose ainsi que beaucoup d'autres. Il ne dépend pas non plus de l'hydrophobicité des substances déplacées.
[] Osmose
L'osmose est un phénomène physique passif qui a lieu seulement si les solutions sont séparés par une membrane semi-perméable. Seules les molécules d'eau traversent la membrane de la solution hypotonique (la plus diluée) vers la solution hypertonique (solution la plus concentrée) jusqu'à ce que les solutions soient isotoniques (de même concentrations). On rencontre l'osmose aussi bien pour la cellule vivante que pour la cellule morte. Si les deux milieux sont de même concentrations, aucun mouvement d'eau n'est observe : la cellule est en équilibre osmotique.
[] Transport actif
Le transport actif implique le transfert d'une molécule contre le gradient de concentration (c?est-à-dire du compartiment le moins concentré = solution hypotonique vers le compartiment le plus concentré = solution hypertonique). Il y a donc nécessité de fournir de l'énergie car ce transport n'est pas spontané[1]. Il existe deux types de transport actif selon la source d'énergie utilisée mais dans les 2 cas une protéine de transport est nécessaire.
[] Transport actif primaire
Dans ce type de transport, le transporteur utilise directement l'énergie fournie par une réaction exoénergétique (le plus souvent l'hydrolyse de l'ATP). C'est le cas par exemple de la Na+/K+ ATPase.
[] Transport actif secondaire
Dans ce type de transport, le déplacement contre le gradient de concentration de la molécule est réalisé par la dissipation d'un autre gradient, lui même construit par un transport actif primaire. C'est le cas par exemple du transport de chlorure dans certains épithéliums qui sécrètent du NaCl. Le transport actif secondaire peut donc consommer de l'énergie fournie par un gradient de concentration.
[] Notes et références
- ? On peut prendre l'analogie d'une voiture tentant de remonter une pente : de l'énergie doit être fournie au véhicule pour compenser la différence d'énergie potentielle due à la gravitation.
[] Voir aussi
Le Texte ci-dessus est disponible sous GNU Free Documentation License.
La source est wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/Transport membranaire
