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Laquelle des conditions suivantes est la plus susceptible d’endommager une membrane plasmique et d’augmenter sa perméabilité? (A) Les basses températures, quatre à 10 degrés Celsius, (B) les solutions hypertoniques, (C) les solvants organiques ou (D) les solvants polaires.
Pour répondre à cette question, discutons d’abord de la composition d’une membrane plasmique, car la composition nous donnera des informations sur les propriétés physiques et chimiques de la membrane plasmique.
Les membranes plasmiques sont formées de deux couches de phospholipides. Un phospholipide est composé de deux parties distinctes: la queue hydrophobe et la tête hydrophile. « Hydrophobe » signifie peur de l’eau, et « hydrophile » signifie affinité pour l’eau. Comme les cellules et leur environnement contiennent de l’eau, les têtes de phospholipides hydrophiles sont tournées vers l’extérieur et les queues hydrophobes sont contenues dans la membrane. Les deux couches de phospholipides sont incorporées dans diverses molécules, telles que différentes protéines et le cholestérol. Voyons maintenant les options de réponses pour voir comment les conditions proposées affectent une membrane plasmique.
La température a un impact significatif sur la fluidité des membranes plasmiques. À basses températures, les phospholipides ont tendance à moins bouger et à s’organiser plus étroitement, en structures ressemblant à des cristaux. Par conséquent, les basses températures rendent les membranes plus rigides, ce qui peut interférer avec des fonctions clés comme le passage de certaines substances.
Plus de rigidité rend les membranes plus susceptibles de casser. Le cholestérol limite ce phénomène en perturbant l’organisation serrée et régulière des phospholipides avec sa queue volumineuse, augmentant ainsi la fluidité de la membrane. Ainsi, à basse température, la membrane est susceptible d’être endommagée par rupture, mais uniquement si le taux de cholestérol membranaire est faible. De plus, nous avons mentionné qu’aux basses températures, la perméabilité de la membrane est réduite, et non augmentée comme le demande la question. La réponse (A) n’est donc probablement pas la réponse que nous cherchons.
L’hyper- dans « hypertonique » indique que la solution a une forte concentration de soluté. Si une cellule est placée dans une solution hypertonique, le mouvement de molécules de l’extérieur de la cellule vers l’intérieur peut augmenter. En outre, la sortie de l’eau hors de la cellule peut également augmenter. Ces mouvements n’auront cependant probablement aucune incidence sur la perméabilité de la membrane. Et l’option de réponse (B) peut être exclue.
Les membranes plasmiques sont déjà dans un environnement polaire, car l’eau est une substance polaire. Nous savons déjà que les têtes polaires des phospholipides, qui constituent une membrane plasmique, font face à ce solvant polaire. Donc, l’option de réponse (D) est incorrecte.
Cela semble indiquer que ce sont probablement les solvants organiques qui endommagent les membranes plasmiques et augmentent leur perméabilité. Les solvants organiques moins polaires que l’eau, comme les alcools ou les solvants non polaires, sont en effet capables de dissoudre les membranes plasmiques. Les antiseptiques en sont un exemple. L’alcool perturbe les membranes des bactéries en dissolvant les acides gras des phospholipides, tuant les bactéries.
Par conséquent, la bonne réponse décrivant les effets probables de différentes conditions sur l’augmentation de la perméabilité de la membrane plasmique est la (C), les solvants organiques.