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Vidéo de question : Déterminer comment le cyanure d’hydrogène se déplace à travers les membranes cellulaires Biologie

Le cyanure d’hydrogène est une petite molécule non polaire toxique qui est libérée par certaines plantes pour repousser les herbivores. Le cyanure traverse les membranes et inhibe un processus clé de la respiration. Comment cette molécule passe-t-elle à travers les membranes? [A] Elle diffuse à travers la bicouche de phospholipides. [B] Elle diffuse en utilisant une protéine porteuse. [C] Elle entre par une protéine canal. [D] Elle entre par endocytose.

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Transcription de vidéo

Le cyanure d’hydrogène est une petite molécule non polaire toxique qui est libérée par certaines plantes pour repousser les herbivores. Le cyanure traverse les membranes et inhibe un processus clé de la respiration. Comment cette molécule passe-t-elle à travers les membranes? Elle diffuse à travers la bicouche phospholipide. Elle diffuse en utilisant une protéine porteuse. Elle entre par une protéine canal. Ou elle entre par endocytose.

La question nous demande de déterminer comment le cyanure d’hydrogène, la molécule illustrée ici, traverse une membrane plasmique. La taille, la structure et la polarité sont importantes pour le passage d’une molécule au travers d’une membrane, et la question nous dit que le cyanure d’hydrogène est petit. On nous dit aussi qu’il est non polaire. Voyons comment les molécules peuvent passer à travers les membranes afin de déterminer le processus utilisé par le cyanure d’hydrogène pour accéder aux cellules des herbivores, et donc l’option correcte parmi les quatre.

Une membrane plasmique est parfois appelée bicouche de phospholipides, et vous pouvez voir une très petite section très agrandie de la bicouche de phospholipides dans le schéma ici. Bi- signifie deux, et cela fait référence au fait qu’il n’y a pas une, mais deux couches de phospholipides dans la membrane. Et ces deux couches sont constituées de molécules individuelles appelées des phospholipides. Les phospholipides sont formés d’une tête de phosphate polaire et d’une queue d’acide gras non polaire. Le milieu interne et externe d’une cellule sont tous deux aqueux, ce qui signifie qu’ils contiennent des molécules d’eau. C’est pour cela que les têtes de phosphate, qui sont hydrophiles ou qui aiment l'eau, s'orientent vers ces milieux, alors que les queues d'acide gras, qui sont hydrophobes ou qui craignent l'eau, s'orientent vers l'intérieur, l'une vers l'autre.

Le radical hydro- dans les termes hydrophobe et hydrophile fait référence aux molécules d'eau dans ces milieux aqueux. La polarité de la bicouche de phospholipides signifie que les grandes molécules chargées ou polaires ne peuvent pas traverser la membrane par simple diffusion car elles interféreraient avec les queues d’acides gras non polaires. En effet, les substances polaires sont attirées par les substances non polaires.

Rappelez-vous que la diffusion est le mouvement de molécules d’une zone de concentration élevée vers une zone de concentration plus faible sans l’utilisation d’énergie. Ces molécules peuvent cependant diffuser dans la cellule à travers des protéines intégrées dans la membrane plasmique, appelées protéines canaux. Si la concentration de ces grandes molécules chargées ou polaires est plus faible à l’extérieur de la cellule qu’à l’intérieur de la cellule, les molécules doivent utiliser des protéines spécifiques pour entrer dans la cellule, qui sont également intégrées dans la membrane et sont appelées protéines porteuses, comme indiqué ici.

Les molécules se déplacent par un processus appelé transport actif, qui nécessite de l’énergie puisque les molécules vont à l’encontre d’un gradient de concentration dans la cellule. L’énergie est utilisée pour permettre à la protéine porteuse de changer de forme. L’endocytose est le processus par lequel de grandes quantités de molécules sont transportées dans une cellule, comme vous pouvez le voir avec les particules roses ici qui se déplacent dans cette cellule. Endo- signifie dans tandis que cyto- signifie cellule, ce qui fait référence à la façon dont les substances se déplacent dans une cellule. Ce processus, tout comme le transport actif, nécessite de l’énergie. Les substances déplacées en grande quantité par endocytose sont celles qui sont utiles à la cellule.

Si nous revenons à notre question, nous pouvons constater que le cyanure d'hydrogène est toxique et qu'il ne fait que décourager les herbivores au lieu de les tuer. Cela suggère que l’endocytose n’est pas impliquée ici, sinon d’énormes quantités de cyanure d’hydrogène entrerait dans les cellules, ce qui serait très toxique et peut-être mortel. La cellule a recours à l’endocytose pour des substances utiles, nous pouvons donc éliminer cette option.

Nous savons à présent que les grandes molécules chargées et polaires ont besoin d’une protéine canal ou porteuse pour traverser une membrane plasmique, mais on nous dit que le cyanure d’hydrogène est à la fois petit et non polaire. Par conséquent, contrairement à nos grandes molécules chargées ou polaires, le cyanure d’hydrogène ne nécessite pas de protéines porteuses ou canaux pour traverser la membrane. Cela signifie que nous pouvons éliminer les deux options qui mentionnent une diffusion à travers une protéine porteuse ou un déplacement à travers une protéine canal. Le cyanure d’hydrogène est donc capable de passer à travers la bicouche de phospholipides par simple diffusion car il n’interfère pas avec les queues d’acides gras non polaires.

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