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UNIVERSITE HASSAN-II MOHAMMEDIAUNIVERSITE HASSAN-II MOHAMMEDIA--
FACULTE DES SCIENCES BEN M’SIKFACULTE DES SCIENCES BEN M’SIK--
CASABLANCACASABLANCA
Laboratoire de Physique des Polymères et Phénomènes CritiquesLaboratoire de Physique des Polymères et Phénomènes Critiques
Présentée par EL HASNAOUI KHALID Présentée par EL HASNAOUI KHALID
Encadrée par les Professeurs: M. BENHAMOU et M. CHAHIDEncadrée par les Professeurs: M. BENHAMOU et M. CHAHID
Introduction
Structure et composition de la membrane plasmique
Les rôles principaux de la membrane
Mobilité des phospholipides dans les Membranes
Etude de toutes les propriétés analytique du potentiel
Conclusions
Dans ce travaille nous avons cherché à étudier des propriétés statistique des membranes biologiques , au contact d’une paroi solide plane pour cette Raison nous étudions Les propriétés analytiques un potentiel extérieur à un corps nous choisissons comme potentiel , celui d’Helfrich-Van der Waals , qui est la somme d’un potentiel répulsif et d’un potentiel attractif ( de type de Van der Waals)
Les Membranes constituent pour les biophysiciens l’élément de base de la paroi cellulaire qui ont des propriétés physique spéciales comme la souplesse et une gamme d’échelle spatiales très large
Les fluctuations des membranes sont généralement gouvernées par plusieurs paramètres , comme le module de courbure intrinsèque de la membrane qui stabilise les fluctuations à des petites distances et la tension de surface
La cellule est la plus petite unité du vivant séparée du milieu
extérieur par une membrane perméable
Schémas d’une cellule animale et végétale
La membrane plasmique c’est une couche à la surface de cellule qui mesure 7,5nmd’épaisseur .
49 %
Lipides
45,5 %
Protéines1,6 %
Glucides
Membrane plasmique
100%
On observe dans la membrane :_ _ _
phospholipides
cholestérol
55 %
25 %
18 %
2%
acides gras
glycolipides
queue
Molécule amphiphile de phospholipide
Rigide
Coudée
Insaturée Très flexible
Groupement hydroxyle polaire
Mobilité des phospholipides dans les Membranes
Facteurs d’influence :_ Une température élevée augmente la fluidité._ La saturation des chaînes carbonées rend la membrane plus rigide._ Le cholestérol augmente la fluidité et diminue la congélation.
1-Déterminer la taille et la forme de la cellule
2-Maintenir les différences indispensables entre l’intérieur de la molécule et le milieu extracellulaire .(filtre sélective) (régulateur des échanges de matière )
3- Facilite la communication entre les cellule
On peut décrire la forme de la surface dans la Présentation du Monge ou la positiond’un point de la membrane est repéré par sa hauteur à un plan de référence parallèle à la position moyenne de la membrane
Quasi-plane
y)u(x,)ru(
z0
z0
la constante de rigidité de courbure
le coefficient de tension interfaciale
Potentiel d’interaction
L’énergie libre décrivant la mécanique Statistique de la Membrane fluctuante
²
'
)²(
')(
0 z
A
zz
CzW
²
1
12)²(
1)²()(
0 z
A
zz
TKCzW B
H
)()()( zWzWzW répatt
0)( zW
00*
''
1
z
AC
zz
0)(' zW
Un zéro acceptable
0
3
10
)''
(1
z
AC
zzm
Un seul extremum
La condition :
'' AC
Pour chercher les zéros: Pour chercher les extrémums:
z0
'' CA
)(zU rép
)(zU att
3
3
1
'
'1
²
A'
A
C
Zh
h'CT
C’>A’ Le potentiel répulsif qui domine
)(zU rép
'C
Perspective : même démarche pourrait être étendue à d’autre formes du potentiel d’interaction
les fluctuations de la membrane sont influencées par des facteurs physique-chimique comme la température , la pression , l’environnement membranaire
La membrane joue un rôle très important dans la vie de la cellule ,on peut l’appeler Soit par le filtre sélective ou le régulateur des échanges de matière
de la température => la fluidité => favorise une transition de phase (gel –fluide )
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Laboratoire de physique des polymères et phénomènes critiquesLaboratoire de physique des polymères et phénomènes critiques
Fin de l’exposéFin de l’exposé
Merci de votre attentionMerci de votre attention
)()()( zUzUzU répatttot
)()()( zUzUzU VdWnhydratatiotot
Z est la distance entre films de lipides ~7,5 nm
])²2(
1
)²(
2
²
1[
12)(
ZZZ
AZUVdW
)exp()(0Z
ZAZU hnhydratatio
hhlP
PaPh98 1010 nmlh 3,02,0
²
1')2exp(')(
0 ZA
Z
ZCZU
²
1
12)2exp()(
0 Z
A
Z
ZAzU htot
L’épaisseur d’un film lipidique
Décrit la répulsion des têtes lipidiques
Pour les membranes lipidiques JA 2120 1010
Hamaker
Les formes probables du courbe du potentiel
?
Les zéros de l’équation 0)( ZU tot
zéroun )²,('' 0
e
ZCA
zéroaucun )²,('' 0
e
ZCA
Avec z=xz0
zérodeux )²,('' 0
e
ZCA
Les extrémums
Équation des extrémum 00
3
'
')2exp(0)(' Z
C
A
Z
ZZzU
020
3 XZ Zavec 1
'
')2exp(
ZC
AXX
extrémum pas ,1
'
'
8
27
extrémumsdeux ,1
'
'
8
27
extrémum seulun ,1
'
'
8
27
20
3
20
3
20
3
ZC
A
e
ZC
A
e
ZC
A
e
Deux zérosDeux extrémums
aucun zéroDeux extrémums
Aucun zéroPas d’ extrémum
Est la condition pour avoir deux zéros et deux Extrémums
0
est la condition pour avoir aucun zéroet deux extrémums
)(zU att
Est la condition pour avoir aucunZéro et aucun d’extrémum
DprofondeurlahbarriéreladelahauteurHPClPC hhh ) () (''
),inf( 0 mM ZZZ
La hauteur de la barrière :
)1()( 02
MM
m Z
Z
Z
AzUh
MM ZZsiZU 0 0)( )1()( 02
MM
M Z
Z
Z
AzUH
mm ZZsiZU 0 0)(
La profondeur :
04/13/23
CETTE BICOUCHE LIPIDIQUE CONSTITUE UNE BARRIÈRE DE DIFFUSION AUX IONS ET AUX MOLÉCULES POLAIRES, LES PROTÉINES SONT RESPONSABLES DES FONCTIONS DE LA MEMBRANE
Les ions inorganiques (Na+, K+, Cl-, Ca2+) peuvent traverser la membrane (on dit qu'elle leur est perméable) tandis que les ions organiques (P-) ne le peuvent pas (on dit qu'elle leur est imperméable). Du fait de sa partie centrale hydrophobe, la bicouche lipidique a une faible perméabilité aux ions, ainsi qu’aux protéines polaires, hydrophiles. Leurs mouvements passifs ne se font qu'au niveau de protéines transmembranaires spécialisées, les protéines-canaux.
Les mouvements passifs d'ions à travers la membrane entraîneraient des changements dans la composition des milieux intra et extracellulaires, si des protéines ne rétablissaient continuellement, par transport actif, l'inégalité de répartition des ions entre les deux milieux. Ces protéines sont des pompes ou des transporteurs.
Ainsi, la membrane plasmique assure continuellement grâce à ses protéines une régulation stricte du passage des ions et des molécules entre les deux milieux (fonctions dynamiques).
