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5.1: Qu'est ce qu'une membrane?
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What are Membranes?
 
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5.1: What are Membranes?

5.1: Qu'est ce qu'une membrane?

A key characteristic of life is the ability to separate the external environment from the internal space. To do this, cells have evolved semi-permeable membranes that regulate the passage of biological molecules. Additionally, the cell membrane defines a cell’s shape and interactions with the external environment. Eukaryotic cell membranes also serve to compartmentalize the internal space into organelles, including the endomembrane structures of the nucleus, endoplasmic reticulum and Golgi apparatus.

Membranes are primarily composed of phospholipids composed of hydrophilic heads and two hydrophobic tails. These phospholipids self-assemble into bilayers, with tails oriented toward the center of the membrane and heads positioned outward. This arrangement allows polar molecules to interact with the heads of the phospholipids both inside and outside of the membrane but prevents them from moving through the hydrophobic core of the membrane.

Proteins and carbohydrates contribute to the unique properties of a cell’s membrane. Integral proteins are embedded in the membrane, while peripheral proteins are attached to either the internal or external surface of the membrane. Transmembrane proteins are integral proteins that span the entire cell membrane. Transmembrane receptor proteins are important for communicating messages from the outside to the inside of the cell. When bound to an extracellular signaling molecule, transmembrane receptors undergo a conformational change that serves as an intracellular signal. Other proteins, such as ion channels, serve to regulate the passage of large or polar molecules across the hydrophobic membrane core.

Carbohydrates are bound to either lipids or proteins on the exterior face of the cell’s membrane. The unique patterns of glycoproteins and glycolipids present on a cell’s exterior surface allow cellular recognition to take place. Human immune cells are able to distinguish self from non-self by recognizing the carbohydrate modifications on cell surfaces. Together, the proteins, carbohydrates, and lipids present on a membrane create a functional and flexible boundary for cells.

Une caractéristique clé de la vie est la capacité de séparer l’environnement externe de l’espace interne. Pour ce faire, les cellules ont développé des membranes semi-perméables qui régulent le passage des molécules biologiques. En outre, la membrane cellulaire définit la forme et les interactions d’une cellule avec l’environnement externe. Les membranes cellulaires eucaryotes servent également à compartimenter l’espace interne en organites, y compris les structures endomémbranes du noyau, le réticulum endoplasmique et l’appareil Golgi.

Les membranes sont principalement composées de phospholipides composées de têtes hydrophiles et de deux queues hydrophobes. Ces phospholipides s’assemblent en bicouches, avec des queues orientées vers le centre de la membrane et des têtes placées vers l’extérieur. Cet arrangement permet aux molécules polaires d’interagir avec les têtes des phospholipides à l’intérieur et à l’extérieur de la membrane, mais les empêche de se déplacer à travers le noyau hydrophobe de la membrane.

Les protéines et les glucides contribuent aux propriétés uniques de la membrane d’une cellule. Les protéines intégrales sont incorporées dans la membrane, tandis que les protéines périphériques sont attachées à la surface interne ou externe de la membrane. Les protéines transmembranes sont des protéines intégrales qui couvrent toute la membrane cellulaire. Les protéines des récepteurs transmembranes sont importantes pour communiquer les messages de l’extérieur à l’intérieur de la cellule. Lorsqu’ils sont liés à une molécule de signalisation extracellulaire, les récepteurs transmembranaires subissent un changement conformationnel qui sert de signal intracellulaire. D’autres protéines, comme les canaux ioniques, servent à réguler le passage de grandes molécules polaires à travers le noyau de la membrane hydrophobe.

Les glucides sont liés à des lipides ou des protéines sur la face extérieure de la membrane de la cellule. Les motifs uniques de glycoprotéines et de glycolipides présents sur la surface extérieure d’une cellule permettent la reconnaissance cellulaire. Les cellules immunitaires humaines sont capables de se distinguer de l’auto en reconnaissant les modifications des glucides sur les surfaces cellulaires. Ensemble, les protéines, les glucides et les lipides présents sur une membrane créent une limite fonctionnelle et flexible pour les cellules.


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