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Voici une représentation de la structure de base d’un phospholipide. Laquelle des réponses suivantes décrit correctement la nature des structures légendées X et Y? (A) La structure X est hydrophile et la Y est hydrophobe. (B) La structure X est hydrophobe et la Y est hydrophile. (C) Les structures X et Y sont toutes les deux hydrophiles. Ou (D) les structures X et Y sont toutes les deux hydrophobes.
Cette question concerne les propriétés de différentes parties d’un phospholipide. Définissons d’abord certains des termes clés de la question.
Les phospholipides sont des lipides particuliers qui forment la bicouche de la membrane plasmique de nos cellules. Ces phospholipides forment une barrière autour des cellules et autour des organites délimités par des membrane à l’intérieur des cellules. Ils s’organisent en bicouche, c’est-à-dire une double couche avec d’une part les têtes de phosphate sur les surfaces externes de la membrane et d’autre part les queues d’acides gras en face interne.
Certaines substances, par exemple les petites molécules non chargées comme l’eau, l’oxygène et le dioxyde de carbone, peuvent se déplacer librement à travers la bicouche phospholipidique. Les grosses molécules chargées, comme les ions sodium et chlorure, ne peuvent pas traverser librement cette bicouche. Les ions et autres grosses molécules ont besoin de protéines de transport pour traverser la membrane. Ce transport peut être passif ou actif, ce dernier nécessitant de l’énergie fournie par l’ATP.
Mais pourquoi certaines molécules peuvent-elles facilement traverser la membrane et pas d’autres? Cela est dû aux propriétés des phospholipides. Les phospholipides ont des régions hydrophiles et hydrophobes. Hydro- signifie eau; -phile signifie qui a une affinité pour ou qui aime. Donc, hydrophile signifie qui aime l’eau. -Phobe signifie qui craint, donc hydrophobe signifie qui craint l’eau. Les régions hydrophobes et hydrophiles sur les molécules de phospholipides sont ce qui les amène à s’organiser en bicouche.
Les chaînes d’acides gras, aussi appelées queues, sont hydrophobes, il faut donc les éloigner du contenu aqueux de la cellule ou du fluide tissulaire qui entoure les cellules. La meilleure façon pour eux d’éviter l’eau est de s’orienter les uns en face des autres. En tant que molécules polaires, les têtes de phosphate sont attirées par l’eau et donc hydrophiles. Elles sont exposées au contenu aqueux de la cellule ou du fluide tissulaire dans le cas d’une membrane plasmique.
Appliquons ce que nous avons appris à notre question. Nous avons vu en quoi les queues d’acides gras des phospholipides sont hydrophobes. Celles-ci sont légendées X dans notre figure. Nous avons également vu que la tête de phosphate d’un phospholipide est hydrophile. Et celle-ci est légendée Y sur notre schéma. Donc, la réponse qui décrit correctement la nature des structures légendées X et Y est la (B). La structure X est hydrophobe et la Y est hydrophile.
