Transport de substances à travers les membranes cellulaires. Transport membranaire Transport actif et passif de substances à travers les membranes

Il existe plusieurs façons de transférer des substances à travers une membrane :

Diffusion simple est le transfert de petites molécules neutres le long d’un gradient de concentration sans dépense d’énergie ni de porteurs. Les petites molécules non polaires, telles que l’O2, les stéroïdes et les hormones thyroïdiennes, passent plus facilement par simple diffusion à travers la membrane lipidique. Les petites molécules polaires non chargées - CO 2, NH 3, H 2 O, éthanol et urée - diffusent également à une vitesse suffisante. La diffusion du glycérol est beaucoup plus lente et le glucose est pratiquement incapable de traverser seul la membrane. La membrane lipidique est imperméable à toutes les molécules chargées, quelle que soit leur taille.

Diffusion facilitée– transfert d'une substance selon un gradient de concentration sans dépense d'énergie, mais avec un porteur. Caractéristique des substances hydrosolubles. La diffusion facilitée diffère de la diffusion simple par sa plus grande vitesse de transfert et sa capacité à saturer. Il existe deux types de diffusion facilitée :

a) transport à travers des canaux spéciaux formés dans les protéines transmembranaires (par exemple, canaux sélectifs pour les cations) ;

b) à l'aide de protéines translocases qui interagissent avec un ligand spécifique, assurant sa diffusion selon un gradient de concentration (ping-pong) (transfert de glucose dans les érythrocytes grâce à la protéine transporteuse GLUT-1).

Cinétiquement, le transfert de substances par diffusion facilitée s'apparente à une réaction enzymatique. Pour les translocases, il existe une concentration saturante de ligand à laquelle tous les sites de liaison protéine-ligand sont occupés et les protéines fonctionnent à vitesse maximale. Par conséquent, la vitesse de transport des substances par diffusion facilitée dépend non seulement du gradient de concentration de la substance transportée, mais également du nombre de porteurs dans la membrane.

La diffusion simple et facilitée fait référence au transport passif, car il s’effectue sans consommation d’énergie.

Transport actif– transport d'une substance contre un gradient de concentration (particules non chargées) ou un gradient électrochimique (pour les particules chargées), nécessitant de l'énergie, le plus souvent de l'ATP. Il en existe deux types : le transport actif primaire utilise l'énergie de l'ATP ou potentiel rédox et s'effectue à l'aide d'ATPases de transport. Les plus courantes dans la membrane plasmique des cellules humaines sont Na + , K + - ATPase, Ca 2+ -ATPase, H + -ATPase.

Le transport actif secondaire utilise un gradient d'ions créé sur la membrane dû au fonctionnement du système de transport actif primaire (absorption du glucose par les cellules intestinales et réabsorption du glucose et des acides aminés de l'urine primaire par les cellules rénales, réalisée par le mouvement de Na + ions le long d’un gradient de concentration).

Transport de macromolécules à travers la membrane. Les protéines de transport transportent de petites molécules polaires à travers la membrane cellulaire, mais elles ne peuvent pas transporter de macromolécules telles que des protéines, des acides nucléiques, des polysaccharides ou des particules individuelles. Les mécanismes par lesquels les cellules peuvent absorber ces substances ou les éliminer de la cellule sont différents des mécanismes par lesquels les ions et les composés polaires sont transportés.

A) Le transfert d'une substance de l'environnement vers la cellule avec une partie de la membrane plasmique est appelé endocytose. Grâce à l'endocytose (phagocytose), les cellules peuvent ingérer de grosses particules telles que des virus, des bactéries ou des fragments cellulaires. L'absorption du liquide et des substances dissoutes à l'aide de petites bulles est appelée pinocytose.

B) Exocytose. Les macromolécules, telles que les protéines du plasma sanguin, les hormones peptidiques et les enzymes digestives, sont synthétisées dans les cellules puis sécrétées dans l'espace intercellulaire ou dans le sang. Mais la membrane n'est pas perméable à de telles macromolécules ou complexes ; leur sécrétion se fait par exocytose. Le corps possède des voies d’exocytose régulées et non régulées. La sécrétion non régulée est caractérisée par une synthèse continue de protéines sécrétées. Un exemple est la synthèse et la sécrétion de collagène par les fibroblastes pour former la matrice intercellulaire.

La sécrétion régulée est caractérisée par le stockage de molécules préparées pour l'exportation dans des vésicules de transport. Grâce à une sécrétion régulée, des enzymes digestives sont libérées, ainsi que la sécrétion d'hormones et de neurotransmetteurs.

Le gradient de concentration(depuis lat. grady, gradu, diplômé- progression, mouvement, flux, approche ; escroquer- avec, ensemble, conjointement + centre- centre) ou le gradient de concentration est vecteur quantité physique, caractérisant l'ampleur et la direction du plus grand changement concentration toute substance présente dans l’environnement. Par exemple, si nous considérons deux régions avec des concentrations différentes d'une substance, séparées par une membrane semi-perméable, alors le gradient de concentration sera dirigé de la région de concentration la plus faible de la substance vers la région de concentration plus élevée.

Transport actif- transfert de matière à travers cellulaire ou intracellulaire membrane(A.t. transmembranaire) ou à travers une couche de cellules (A.t. transcellulaire), circulant contre le gradient de concentration d'une zone de faible concentration à une zone de forte concentration, c'est-à-dire avec la dépense d'énergie libre du corps. Dans la plupart des cas, mais pas toujours, la source d'énergie est l'énergie des liaisons à haute énergie. ATP.

Diverses ATPases de transport, localisées dans les membranes cellulaires et impliquées dans les mécanismes de transfert de substances, constituent l'élément principal des dispositifs moléculaires - des pompes qui assurent l'absorption et le pompage sélectifs de certaines substances (par exemple les électrolytes) par la cellule. Le transport spécifique actif de non-électrolytes (transport moléculaire) est réalisé à l'aide de plusieurs types de machines moléculaires - pompes et transporteurs. Le transport de non-électrolytes (monosaccharides, acides aminés et autres monomères) peut être couplé à importer- transport d'une autre substance dont le mouvement contre le gradient de concentration est une source d'énergie pour le premier processus. Le symport peut être assuré par des gradients d'ions (par exemple, le sodium) sans la participation directe de l'ATP.

Transport passif- transfert de substances à travers le gradient de concentration d'une zone de forte concentration à une zone de faible, sans dépense énergétique (par exemple, la diffusion, osmose). La diffusion est le mouvement passif d'une substance d'une zone de concentration plus élevée vers une zone de concentration plus faible. L'osmose est le mouvement passif de certaines substances à travers une membrane semi-perméable (généralement les petites molécules la traversent, les grosses molécules ne la traversent pas).

Il existe trois types de pénétration des substances dans les cellules à travers les membranes : diffusion simple, diffusion facilitée, transport actif.

Diffusion simple

Lors d'une simple diffusion, les particules d'une substance se déplacent à travers la bicouche lipidique. La direction de diffusion simple est déterminée uniquement par la différence des concentrations de la substance des deux côtés de la membrane. Par simple diffusion ils pénètrent dans la cellule hydrophobe substances (O2, N2, benzène) et petites molécules polaires (CO 2, H 2 O, urée). Les molécules polaires relativement grosses (acides aminés, monosaccharides), les particules chargées (ions) et les macromolécules (ADN, protéines) ne pénètrent pas.

Diffusion facilitée

La plupart des substances sont transportées à travers la membrane à l'aide de protéines de transport (protéines porteuses) qui y sont immergées. Toutes les protéines de transport forment un passage protéique continu à travers la membrane. À l'aide de protéines porteuses, le transport passif et actif des substances est effectué. Les substances polaires (acides aminés, monosaccharides), les particules chargées (ions) traversent les membranes par diffusion facilitée, avec la participation de protéines canaux ou de protéines porteuses. La participation de protéines porteuses permet un taux de diffusion facilitée plus élevé que la simple diffusion passive. Le taux de diffusion facilitée dépend d'un certain nombre de raisons : du gradient de concentration transmembranaire de la substance transportée, de la quantité de transporteur qui se lie à la substance transportée, du taux de liaison de la substance par le transporteur sur une surface de la membrane (par exemple, sur la surface externe), sur le taux de changements conformationnels de la molécule transporteuse, à la suite desquels la substance est transférée à travers la membrane et libérée de l'autre côté de la membrane. La diffusion facilitée ne nécessite pas de coûts énergétiques particuliers dus à l’hydrolyse de l’ATP. Cette caractéristique distingue la diffusion facilitée du transport transmembranaire actif.

Le transport actif des substances s'effectue à contre-courant du gradient total (généralisé). Cela signifie que le transfert d'une substance se produit depuis des endroits avec une valeur de potentiel électrochimique inférieure vers des endroits avec une valeur plus élevée.

Le transport actif ne peut pas se produire spontanément, mais uniquement en conjonction avec le processus d'hydrolyse de l'acide adénosine triphosphorique (ATP), c'est-à-dire en raison de la dépense d'énergie stockée dans les liaisons à haute énergie de la molécule d'ATP.

Le transport actif de substances à travers les membranes biologiques revêt une grande importance. En raison du transport actif, des gradients de concentration, des gradients de potentiel électrique, des gradients de pression, etc. sont créés dans le corps qui soutiennent les processus vitaux, c'est-à-dire que du point de vue de la thermodynamique, le transport actif maintient le corps dans un état de non-équilibre, assurer le déroulement normal des processus de la vie.

Pour réaliser un transfert actif, en plus de la source d'énergie, l'existence de certaines structures est nécessaire. Selon les concepts modernes, les membranes biologiques contiennent des pompes ioniques qui fonctionnent en utilisant l'énergie de l'hydrolyse de l'ATP ou ce qu'on appelle les ATPases de transport, représentées par des complexes protéiques.

Actuellement, on connaît trois types de pompes à ions électrogéniques qui transportent activement les ions à travers la membrane. Il s'agit de la K + -Na + -ATPase dans les membranes cytoplasmiques (K + -Na + -pompe), de la Ca 2+ - ATPase (Ca 2+ -pompe) et de la H + - ATPase dans les membranes de couplage énergétique des mitochondries (H + - pompe ou pompe à protons ).

Le transfert d'ions par les ATPases de transport se produit en raison du couplage de processus de transfert avec des réactions chimiques, dues à l'énergie du métabolisme cellulaire.

Lorsque K + -Na + -ATPase fonctionne, en raison de l'énergie libérée lors de l'hydrolyse de chaque molécule d'ATP, deux ions potassium sont transférés dans la cellule et trois ions sodium sont simultanément pompés hors de la cellule. Cela crée une concentration accrue d’ions potassium dans la cellule par rapport à l’environnement intercellulaire et une diminution de la concentration de sodium, ce qui revêt une grande importance physiologique.

En raison de l'énergie de l'hydrolyse de l'ATP, deux ions calcium sont transférés à la Ca 2+ -ATPase et deux protons sont transférés à la pompe H +.

Le mécanisme moléculaire de fonctionnement des ATPases ioniques n’est pas entièrement compris. Cependant, les principales étapes de ce processus enzymatique complexe peuvent être retracées. Dans le cas de la K + -Na + -ATPase (notons-la E par souci de concision), il existe sept étapes de transfert d'ions associées à l'hydrolyse de l'ATP. Les désignations E 1 et E 2 correspondent à l'emplacement du centre actif de l'enzyme sur les surfaces interne et externe de la membrane (ADP-adénosine diphosphate, P - phosphate inorganique, l'astérisque indique le complexe activé) :

1) E + ATP à E*ATP,

2) E*ATP + 3Naà [E*ATP]*Na3,

3) [E*ATP]*Na 3 à *Na 3 + ADP,

4) *Na 3 à *Na 3 ,

5) *Na 3 + 2K à *K 2 + 3Na,

6) *K 2 à *K 2,

7) *K 2 à E + P + 2K.

Le diagramme montre que les étapes clés de l'enzyme sont : 1) la formation d'un complexe de l'enzyme avec l'ATP sur la surface interne de la membrane (cette réaction est activée par les ions magnésium) ; 2) liaison de trois ions sodium par le complexe ; 3) phosphorylation de l'enzyme avec formation d'adénosine diphosphate ; 4) changement dans la conformation de l'enzyme à l'intérieur de la membrane ; 5) la réaction d'échange d'ions du sodium en potassium, se produisant sur la surface externe de la membrane ; 6) changement inverse de la conformation du complexe enzymatique avec transfert d'ions potassium dans la cellule, et 7) retour de l'enzyme à son état d'origine avec libération d'ions potassium et de phosphate inorganique. Ainsi, au cours d'un cycle complet, trois ions sodium sont libérés de la cellule, le cytoplasme s'enrichit de deux ions potassium et l'hydrolyse d'une molécule d'ATP se produit.

En plus des pompes ioniques évoquées ci-dessus, on connaît des systèmes similaires dans lesquels l'accumulation de substances n'est pas associée à l'hydrolyse de l'ATP, mais au travail des enzymes rédox ou de la photosynthèse. Dans ce cas, le transport des substances est secondaire, médié par le potentiel membranaire et (ou) le gradient de concentration ionique en présence de porteurs spécifiques dans la membrane. Ce mécanisme de transport est appelé transport actif secondaire. Dans les membranes plasmiques et subcellulaires des cellules vivantes, le fonctionnement simultané des transports actifs primaires et secondaires est possible. Ce mécanisme de transfert est particulièrement important pour les métabolites pour lesquels il n'existe pas de pompes (sucres, acides aminés).

Le transport unidirectionnel conjoint d’ions impliquant un transporteur à deux sites est appelé symport. On suppose que la membrane peut contenir un support en complexe avec un cation et un anion et un support vide. Puisque le potentiel de membrane ne change pas dans un tel schéma de transfert, le transfert peut être provoqué par une différence dans les concentrations de l’un des ions. On pense que le schéma symport est utilisé pour accumuler des acides aminés dans les cellules.

Conclusions et conclusions.

Au cours de la vie, les frontières cellulaires sont traversées par diverses substances dont les flux sont efficacement régulés. Cette tâche est accomplie par la membrane cellulaire dotée de systèmes de transport intégrés, notamment des pompes ioniques, un système de molécules porteuses et des canaux ioniques hautement sélectifs.

À première vue, une telle abondance de systèmes de transfert semble inutile, car le fonctionnement de seules pompes ioniques permet d'assurer les caractéristiques du transport biologique : haute sélectivité, transfert de substances contre les forces de diffusion et de champ électrique. Le paradoxe est cependant que le nombre de débits à réguler est infiniment grand, alors qu'il n'y a que trois pompes. Dans ce cas, les mécanismes de conjugaison ionique, appelés transports actifs secondaires, dans lesquels les processus de diffusion jouent un rôle important, revêtent une importance particulière. Ainsi, la combinaison du transport actif de substances avec les phénomènes de transfert par diffusion dans la membrane cellulaire constitue la base qui assure l'activité vitale de la cellule.

Développé par le chef du département de physique biologique et médicale, candidat en sciences physiques et mathématiques, professeur agrégé Novikova N.G.

Transport passif comprend une diffusion simple et facilitée - des processus qui ne nécessitent pas d'énergie. La diffusion– le transport de molécules et d’ions à travers la membrane d’une zone à forte concentration vers une zone à faible concentration, celles-là. les substances circulent le long d’un gradient de concentration. La diffusion de l'eau à travers des membranes semi-perméables est appelée par osmose. L'eau est également capable de traverser les pores membranaires formés par les protéines et de transporter les molécules et les ions des substances qui y sont dissoutes. Le mécanisme de diffusion simple réalise le transfert de petites molécules (par exemple, O2, H2O, CO2) ; ce processus est peu spécifique et se produit à une vitesse proportionnelle au gradient de concentration des molécules transportées des deux côtés de la membrane.

Diffusion facilitée réalisée via des canaux et (ou) des protéines porteuses qui ont une spécificité pour les molécules transportées. Les protéines transmembranaires agissent comme des canaux ioniques, formant de petits pores d’eau à travers lesquels de petites molécules et ions hydrosolubles sont transportés le long d’un gradient électrochimique. Les protéines transporteuses sont également des protéines transmembranaires qui subissent des changements conformationnels réversibles qui permettent le transport de molécules spécifiques à travers le plasmalemme. Ils fonctionnent dans les mécanismes de transport à la fois passif et actif.

Transport actif est un processus énergivore par lequel le transport de molécules s'effectue à l'aide de protéines porteuses contre un gradient électrochimique. Un exemple de mécanisme qui assure un transport actif d'ions dans des directions opposées est la pompe sodium-potassium (représentée par la protéine porteuse Na + -K + -ATPase), grâce à laquelle les ions Na + sont éliminés du cytoplasme et les ions K + y sont simultanément transférés. La concentration de K+ à l’intérieur de la cellule est 10 à 20 fois plus élevée qu’à l’extérieur, et la concentration de Na est inverse. Cette différence de concentrations en ions est assurée par le travail de la pompe (Na*-K*>. Pour maintenir cette concentration, trois ions Na sont transférés de la cellule pour deux ions K* dans la cellule. Une protéine de la membrane prend participe à ce processus, remplissant la fonction d’une enzyme qui décompose l’ATP, libérant ainsi l’énergie nécessaire au fonctionnement de la pompe.
La participation de protéines membranaires spécifiques au transport passif et actif indique la haute spécificité de ce processus. Ce mécanisme assure le maintien d'un volume cellulaire constant (en régulant la pression osmotique), ainsi que du potentiel membranaire. Le transport actif du glucose dans la cellule est réalisé par une protéine porteuse et est combiné à un transfert unidirectionnel de l'ion Na +.

Transport léger le flux ionique est médié par des protéines transmembranaires spéciales - des canaux ioniques qui assurent le transport sélectif de certains ions. Ces canaux sont constitués du système de transport lui-même et d'un mécanisme de déclenchement qui ouvre le canal pendant un certain temps en réponse à un changement du potentiel membranaire, (b) à une influence mécanique (par exemple, dans les cellules ciliées de l'oreille interne) ou à une liaison de un ligand (molécule signal ou ion).

Le transport membranaire des substances varie également selon la direction de leur déplacement et la quantité de substances transportées par ce porteur:

• Uniport - transport d'une substance dans une direction en fonction de la pente
• Symport est le transport de deux substances dans une direction via un seul transporteur.
• L'antiport est le mouvement de deux substances dans des directions différentes via un seul transporteur.

Uniport réalise, par exemple, un canal sodium dépendant de la tension à travers lequel les ions sodium pénètrent dans la cellule lors de la génération d'un potentiel d'action.

Importation réalise un transporteur de glucose situé du côté externe (face à la lumière intestinale) des cellules épithéliales intestinales. Cette protéine capture simultanément une molécule de glucose et un ion sodium et, en changeant de conformation, transfère les deux substances dans la cellule. Cela utilise l’énergie du gradient électrochimique, qui à son tour est créé en raison de l’hydrolyse de l’ATP par l’ATPase sodium-potassium.

Antiport réalisée par exemple par l'ATPase sodium-potassium (ou ATPase sodium-dépendante). Il transporte les ions potassium dans la cellule. et de la cellule - les ions sodium. Initialement, ce transporteur attache trois ions à la face interne de la membrane N / A+ . Ces ions modifient la conformation du site actif de l'ATPase. Après une telle activation, l’ATPase est capable d’hydrolyser une molécule d’ATP et l’ion phosphate est fixé à la surface du transporteur à l’intérieur de la membrane.

L'énergie libérée est dépensée pour changer la conformation de l'ATPase, après quoi trois ions N / A+ et l'ion (phosphate) se retrouve à l'extérieur de la membrane. Ici les ions N / A+ sont séparés et remplacés par deux ions K+ . Ensuite, la conformation du porteur change pour celle d'origine et les ions K+ apparaissent à l’intérieur de la membrane. Ici les ions K+ sont séparés et le vecteur est prêt à fonctionner à nouveau

Notes de cours n°3.

Sujet. Niveaux subcellulaires et cellulaires de l'organisation vivante.

La structure des membranes biologiques.

La base de la membrane biologique de tous les organismes vivants est une structure double phospholipidique. Les phospholipides des membranes cellulaires sont des triglycérides dont l'un des acides gras est remplacé par l'acide phosphorique. Les « têtes » hydrophiles et les « queues » hydrophobes des molécules de phospholipides sont orientées de manière à faire apparaître deux rangées de molécules dont les têtes recouvrent les « queues » de l'eau.

Des protéines de différentes tailles et formes sont intégrées dans cette structure phospholipidique.

Les propriétés et caractéristiques individuelles de la membrane sont principalement déterminées par les protéines. Différentes compositions protéiques déterminent la différence dans la structure et les fonctions des organites de toute espèce animale. L'influence de la composition des lipides membranaires sur leurs propriétés est bien moindre.

Transport de substances à travers les membranes biologiques.

Le transport de substances à travers une membrane est divisé en passif (sans dépense d'énergie selon un gradient de concentration) et actif (avec dépense d'énergie).

Transport passif : diffusion, diffusion facilitée, osmose.

La diffusion est le mouvement de particules dissoutes dans un milieu depuis une zone de forte concentration vers une zone de faible concentration (dissolution du sucre dans l'eau).

La diffusion facilitée est une diffusion utilisant un canal protéique (entrée du glucose dans les globules rouges).

L'osmose est le mouvement de particules de solvant d'une zone avec une concentration plus faible d'une substance dissoute vers une zone avec une concentration élevée (un globule rouge gonfle et éclate dans l'eau distillée).

Le transport actif est divisé en transport associé aux changements de forme de la membrane et en transport par les protéines pompes enzymatiques.

À son tour, le transport associé aux changements de forme de la membrane est divisé en trois types.

La phagocytose est la capture d'un substrat dense (un leucocyte-macrophage capture une bactérie).

La pinocytose est la capture de fluides (nutrition des cellules embryonnaires dans les premiers stades du développement intra-utérin).

Le transport par protéines pompes enzymatiques est le mouvement d'une substance à travers une membrane à l'aide de protéines porteuses intégrées dans la membrane (transport d'ions sodium et potassium « depuis » et « dans » la cellule, respectivement).

Par direction, le transport est divisé en exocytose(de la cage) et endocytose(dans une cage).

Classification des composants cellulaires réalisée selon différents critères.

En fonction de la présence de membranes biologiques, les organites sont divisés en doubles, monomembranaires et non membranaires.

Selon leurs fonctions, les organites peuvent être divisés en non spécifiques (universels) et spécifiques (spécialisés).

En cas de dommage, ils sont classés en vitaux et récupérables.

Selon l'appartenance à différents groupes d'êtres vivants : plantes et animaux.

Les organites membranaires (simples et doubles) ont une structure similaire d'un point de vue chimique.

Organites à double membrane.

Cœur. Si les cellules d’un organisme ont un noyau, elles sont alors appelées eucaryotes. L'enveloppe nucléaire comporte deux membranes rapprochées. Entre eux se trouve l'espace périnucléaire. Il y a des trous dans la membrane nucléaire - des pores. Les nucléoles sont les parties du noyau responsables de la synthèse de l'ARN. Dans les noyaux de certaines cellules de femmes, 1 corps de Barr est normalement sécrété - un chromosome X inactif. Lorsque le noyau se divise, tous les chromosomes deviennent visibles. En dehors de la division, les chromosomes ne sont généralement pas visibles. Le jus nucléaire est un caryoplasme. Le noyau assure le stockage et le fonctionnement de l'information génétique.

Mitochondries. La membrane interne comporte des crêtes qui augmentent la surface interne des enzymes d'oxydation aérobie. Les mitochondries possèdent leur propre ADN, ARN et ribosomes. La fonction principale est l'achèvement de l'oxydation et de la phosphorylation de l'ADP

ADP+P=ATP.

Plastides (chloroplastes, chromoplastes, leucoplastes). Les plastes ont leurs propres acides nucléiques et ribosomes. Le stroma des chloroplastes contient des membranes en forme de disque, rassemblées en piles, où se trouve la chlorophylle, responsable de la photosynthèse.

Les chromoplastes contiennent des pigments qui déterminent la couleur jaune, rouge et orange des feuilles, des fleurs et des fruits.

Les leucoplastes stockent les nutriments.

Organites monomembranaires.

La membrane cytoplasmique externe sépare la cellule du milieu extérieur. La membrane contient des protéines qui remplissent différentes fonctions. Il existe des protéines réceptrices, des protéines enzymatiques, des protéines de pompe et des protéines de canal. La membrane externe a une perméabilité sélective, permettant le transport de substances à travers la membrane.

Certaines membranes contiennent des éléments du complexe supramembranaire - la paroi cellulaire des plantes, le glycocalyx et les microvillosités des cellules épithéliales intestinales chez l'homme.

Il existe un appareil de contact avec les cellules voisines (par exemple les desmosomes) et un complexe sous-membranaire (structures fibrillaires) qui assure la stabilité et la forme de la membrane.

Le réticulum endoplasmique (RE) est un système de membranes qui forment des citernes et des canaux pour les interactions au sein de la cellule.

Il existe des EPS granulaires (rugueux) et lisses.

Le RE granulaire contient des ribosomes, où se produit la biosynthèse des protéines.

Sur le RE lisse, les lipides et les glucides sont synthétisés, le glucose est oxydé (stade sans oxygène), les substances endogènes et exogènes (xénobiotiques étrangers, y compris médicinales) sont neutralisées. Pour la neutralisation, l'EPS lisse contient des protéines enzymatiques qui catalysent 4 grands types de réactions chimiques : oxydation, réduction, hydrolyse, synthèse (méthylation, acétylation, sulfatation, glucuronidation). En collaboration avec l'appareil de Golgi, ER participe à la formation de lysosomes, vacuoles et autres organites monomembranaires.

L'appareil de Golgi (complexe lamellaire) est un système compact de citernes, de disques et de vésicules à membrane plate, étroitement associé au RE. Le complexe lamellaire participe à la formation de membranes (par exemple pour les lysosomes et les granules sécrétoires) qui séparent les enzymes hydrolytiques et d'autres substances du contenu cellulaire.

Les lysosomes sont des vésicules contenant des enzymes hydrolytiques. Les lysosomes participent activement à la digestion intracellulaire et à la phagocytose. Ils digèrent les objets capturés par la cellule, fusionnant avec les vésicules pinocytaires et phagocytaires. Ils peuvent digérer leurs propres organites usés. Les lysosomes phagiques assurent une protection immunitaire. Les lysosomes sont dangereux car lorsque leur coquille est détruite, une autolyse (autodigestion) de la cellule peut se produire.

Les peroxysomes sont de petits organites à membrane unique contenant l'enzyme catalase, qui neutralise le peroxyde d'hydrogène. Les peroxysomes sont des organites qui protègent les membranes de la peroxydation radicalaire.

Les vacuoles sont des organites monomembranaires caractéristiques des cellules végétales. Leurs fonctions sont liées au maintien de la turgescence et (ou) au stockage de substances.

Organites non membranaires.

Les ribosomes sont des ribonucléoprotéines constituées de grandes et petites sous-unités d'ARNr. Les ribosomes sont le site d'assemblage des protéines.

Les structures fibrillaires (filiformes) sont des microtubules, des filaments intermédiaires et des microfilaments.

Microtubules. La structure ressemble à des perles dont le fil est enroulé en une spirale à ressort dense. Chaque « perle » représente une protéine tubuline. Le diamètre du tube est de 24 nm. Les microtubules font partie d'un système de canaux qui assurent le transport intracellulaire des substances. Ils renforcent le cytosquelette, participent à la formation du fuseau, des centrioles du centre cellulaire, des corps basaux, des cils et des flagelles.

Le centre cellulaire est une section du cytoplasme avec deux centrioles formés de 9 triplets (3 microtubules chacun). Ainsi, chaque centriole est constitué de 27 microtubules. On pense que le centre cellulaire constitue la base de la formation des fils du fuseau de division cellulaire.

Les corps basaux sont les bases des cils et des flagelles. En coupe transversale, les cils et les flagelles ont neuf paires de microtubules autour de la circonférence et une paire au centre, pour un total de 18 + 2 = 20 microtubules. Les cils et les flagelles assurent le déplacement des micro-organismes et des cellules (spermatozoïdes) dans leur habitat.

Les filaments intermédiaires ont un diamètre de 8 à 10 nm. Ils assurent des fonctions cytosquelettiques.

Les microfilaments d'un diamètre de 5 à 7 nm sont principalement composés de protéine actine. En interaction avec la myosine, ils sont responsables non seulement des contractions musculaires, mais aussi de l'activité contractile des cellules non musculaires. Ainsi, les modifications de la forme de la membrane lors de la phagocytose et l'activité des microvillosités s'expliquent par le travail des microfilaments.