TD:La Membrane cellulaire et le transport membranaire
TD: La Membrane cellulaire et le transport membranaire ... La membrane
cellulaire a un rôle d'échanges entre le cytosol et le liquide interstitiel. Elle ne
peut ...
part of the document
TD: La Membrane cellulaire et le transport membranaire
OBJECTIF 1: ETRE CAPABLE DANNOTER LE SCHEMA DE LA MEMBRANE CELLULAIRE;
Travail à réaliser:
en vous aidant de la représentation schématique des différentes molécules présentes dans la membrane cellulaire, annoter le schéma en replaçant les termes suivants: phospholipides, glycolipides (combinaison lipide-glucide), cholestérol, protéine de surface, protéine canal, protéine transmembranaire (protéine qui traverse complètement la double couche de lipide), glycoprotéine (combinaison protéine-glucide)
INCLUDEPICTURE "http://www.colvir.net/prof/chantal.proulx/images/cellule/membrane.jpg" \* MERGEFORMATINET
Observer la manière dont sont disposées les molécules de phospholipides, sachant que lintérieur et lextérieur de la cellule sont des milieux liquides, indiquer sur la molécule de phospholipide ci-dessous sa portion hydrophile (affinité avec leau) et sa portion hydrophobe (peu daffinité avec leau)
OBJECTIF 2: ENONCER LES RÔLES DE LA MEMBRANE CELLULAIRE
La membrane cellulaire a un rôle de frontière entre lintérieur de la cellule(le cytosol) et lextérieur de la cellule (le liquide interstitiel). La membrane permet à la cellule de conserver un milieu intérieur différent du milieu extérieur dans lequel elle baigne. Il y a par exemple plus dions sodium: Na+, chlorures Cl-, calcium Ca2+, plus de glucose C6H12O6 dans le liquide interstitiel que dans le cytosol et lon trouve plus de potassium K+, de magnésium Mg2+, dacides aminés dans le cytosol que dans le liquide interstitiel
La membrane cellulaire a un rôle déchanges entre le cytosol et le liquide interstitiel. Elle ne peut vivre que si elle effectue des échanges avec le milieu qui lentoure. Continuellement, elle doit absorber des substances qui lui sont utiles (dioxygène O2, nutriments, sels minéraux) et doit rejeter des déchets, le dioxyde de carbone CO2 ou des matières en surplus. Tous ces échanges se font au niveau de la membrane.
Travail à réaliser:
sur le schéma de la cellule présenté ci-dessous replacer les ions et molécules à lintérieur ou la lextérieur de la cellule selon quils sont plus nombreux dans le cytoplasme ou dans le liquide interstitiel.
Sur ce même schéma, indiquer les éléments qui entrent dans la cellule à laide de flèches rouges légendées et ceux qui en sortent à laide de flèches bleues légendées.
OBJECTIF 3 : ENONCER ET DEFINIR LES PRINCIPAUX TYPES DECHANGES MEMBRANAIRES.
La membrane cellulaire possède une perméabilité sélective, cest à dire quelle se laisse traverser par certaines substances mais pas par dautres.
Le passage des substances à travers la membrane peut se faire:
Par transport passif: cela ne nécessite aucune dépense dénergie de la part de la cellule. Il se produit même si la cellule est morte.
Par transport actif: cela demande une dépense dénergie de la part de la cellule. Il ne peut se produire que si la cellule est vivante.
TRANSPORTS PASSIFS: diffusion, osmose et diffusion facilitée
DIFFUSION simple ou dialyse
Imaginez un aquarium divisé en 2 parties par une grille dont les mailles sont assez grandes pour laisser passer les poissons qui sont regroupés du côté gauche. Que devrait on observer au bout dun certain temps?
Dessiner sur le deuxième aquarium la répartition des poissons.
Remplacez les poissons par des molécules dissoutes dans de leau et la grille par une membrane percée de pores assez gros pour laisser passer ces molécules dissoutes. Si on place plus de molécules dun côté que de lautre, on observera un déplacement des molécules du côté où elles sont le plus nombreuses vers le côté où elles le sont le moins, cest la diffusion. A légalité des concentrations, les molécules continuent à traverser la membrane sauf quil y en a autant qui se déplacent dans un sens que dans lautre. Globalement les concentrations demeurent donc égales.
Dessiner par des petits points noirs, la répartition des molécules sur le schéma de droite.
Lorsquune substance est plus concentrée dans une région que dans une autre, on dit quil y a un gradient de concentration entre les 2 régions. Si une substance peut se déplacer dune région à lautre, elle le fait toujours en suivant son gradient de concentration, cest à dire de la zone la plus concentrée vers la zone qui lest moins: cest la diffusion.
Des substances peuvent traverser la membrane cellulaire:
En traversant directement les deux couches de lipides. Cest le cas de petites molécules comme le dioxygène, le dioxyde de carbone et les substances solubles dans les graisses.
En passant par de petits canaux formés par des protéines traversant toute lépaisseur de la membrane. Cest ainsi que leau et les ions traversent la membrane. Certains canaux sont très sélectifs et ne laissent passer que des substances bien précises;
Travail à réaliser: sur le schéma ci-dessous,
indiquer le sens des flèches 1,2,3 pour montrer le sens du passage des substances suivant leur gradient de concentration
Mettre un titre au schéma
2. LA DIFFUSION facilitée
Certaines protéines de la membrane peuvent sassocier à une molécule et relâcher cette molécule de lautre côté de la membrane. Ce mode de déplacement est appelé diffusion facilitée.
Travail à réaliser: sur le schéma ci-dessous,
Indiquer le sens du gradient de concentration
Mettre un titre au schéma
3. LOSMOSE;
Puisque la membrane est perméable à leau, leau peut donc diffuser à travers la membrane sil existe un gradient de concentration de part et dautre de celle-ci. On appelle osmose la diffusion de leau. Il y a osmose si 2 zones de concentrations différentes sont séparées lune de lautre par une membrane perméable à leau. Leau se déplace de la zone la plus concentrée en particules à la zone la plus concentrée en particules.
Lorsquon compare la concentration de 2 solutions:
La solution la plus concentrée en particules est dite hypertonique par rapport à lautre
La solution la moins concentrée en particules est dite hypotonique par rapport à lautre
Si les 2 solutions ont la même concentration, on les dit isotoniques.
Travail à réaliser:
Annoter les schémas à laide des expressions suivantes: solution isotonique, solution hypertonique, solution hypotonique.
Sur le schéma 2 indiquer le sens de déplacement de leau.
3. On plonge une cellule dans une solution concentrée en sel (NaCl),la membrane cellulaire est perméable à leau mais à peu près imperméable au sel,
annoter sur le dessin suivant
Quelle région est hypertonique?
Laquelle est hypotonique?
Dans quel sens se déplacera leau? (faites une flèche)
Et si la membrane était perméable au sel, que se passerait-il?
Dans lorganisme, leau se déplace dune zone à lautre par osmose: de lintestin au sang, du sang au liquide interstitiel et du liquide interstitiel aux cellules.
Travail à réaliser:
Que représente chacune des lignes pointillées sur le schéma ci-contre?
Pourquoi les solutés injectés aux patients sont ils généralement isotoniques avec les liquides de lorganisme? Que se produirait-il si on injectait dans la circulation un produit hypotonique?
Et si on injectait un produit hypertonique?
B. TRANSPORT ACTIF.
Le transport actif ressemble à une diffusion facilitée sauf que:
Il nécessite une dépense dénergie de la part de la cellule
Il peut se faire contre le gradient de concentration.
Ce transport actif nécessite également un transporteur protéique.
Les acides aminés ainsi que le sodium et le potassium sont transportés contre leur gradient de concentration par transport actif.
Le transport actif permet à la cellule de maintenir une composition chimique du milieu dans lequel elle baigne. Sans les mécanismes de transport actif, les concentrations séquilibreraient par diffusion, la composition interne deviendrait sensiblement identique à la concentration externe. Cest ce qui se produit à la mort de la cellule.
Travail à réaliser:
Indiquer sur le schéma le sens du gradient de concentration par une flèche rouge et le sens de passage des molécules par une flèche bleue.
Que constate -t-on?
C. AUTRES FORMES DE TRANSPORTS
Certaines cellules peuvent absorber ou rejeter une substance en lenfermant dans une partie de leur membrane. Cette déformation de la membrane nécessite une dépense dénergie de la part de la cellule.
Exocytose: une vésicule du cytoplasme saccole à la membrane et sy fusionne. Le contenu de la vésicule est alors rejeté à lextérieur de la cellule. Cest de cette façon par exemple, que les cellules de lintestin rejettent les enzymes digestives nécessaires à la digestion des aliments.
Endocytose: la membrane se déforme vers lintérieur. Il se forme une vésicule contenant une partie du milieu extérieur. La vacuole se détache de la membrane et migre dans la cellule. Lorsque la substance absorbée par endocytose est une grosse particule (une bactérie absorbée par un globule blanc par exemple) on parle de phagocytose. Lorsque ce sont des gouttelettes de liquides qui sont absorbées par la cellule (cest ainsi que certaines cellules absorbent des nutriments), on parle de pinocytose.
Travail à réaliser:
À partir des définitions ci-dessus, indiquer les schémas correspondant à une exocytose et à une endocytose.
Indiquer le schéma correspondant à une pinocytose et à une phagocytose.
ACTIVITES/ la membrane cellulaire et le transport membranaire/ page sur 7
