Membranes internes

Les cellules fabriquent des protéines en permanence. À l’exception des phases finales de la division cellulaire, les cellules synthétisent, stockent, déplacent, excrètent, dégradent et manipulent des protéines à chaque instant où elles sont vivantes. C’est un processus complexe qui nécessite un minimum de trois éléments ; l’information génétique, la machinerie nécessaire à l’assemblage et le système d’organisation qui traite les produits intermédiaires et finaux.

L’information génétique est stockée et régulée sur les molécules d’ADN, et le principal composant nécessaire à l’assemblage des protéines est un complexe d’ARN et de protéines connu sous le nom de ribosome, mais le système d’organisation et de traitement des produits intermédiaires est un complexe de membranes internes collectivement appelé le réticulum endoplasmique et les corps de Golgi.

L’ARN fabriqué dans le noyau transporte le message des gènes dans le cytoplasme où il est décodé sur les ribosomes. Ces complexes de ribosomes sont souvent trouvés flottant librement dans le cytoplasme, mais, tout aussi souvent, les ribosomes sont attachés soit à la membrane externe du noyau, soit à un réseau de sacs membranaires aplatis ou de tubes qui se connectent et s’interconnectent les uns aux autres pour former un système élaboré de canaux et de citernes qui se tissent et s’écoulent dans tout le cytoplasme. Dans certaines régions, les ribosomes cloutent les surfaces extérieures du réticulum endoplasmique , (souvent abrégé par les initiales ER), et devient le site de la synthèse majeure des protéines. Mais d’autres régions du RE sont lisses et dépourvues de ribosomes. C’est là que sont fabriqués les lipides. Lorsque les protéines quittent les ribosomes, elles passent dans le réseau du RE et sont modifiées dans les tubules. Cette modification prend de nombreuses formes, mais dans un type, des glucides sont ajoutés.

Vers la fin de leurs voyages, les protéines entrent dans les extrémités aveugles des tubules et sont pincées dans des sacs pour le transport. La plupart de ces sacs, mais pas tous, font partie du deuxième système membranaire interne, le Golgi, où les protéines peuvent être modifiées encore davantage. À ce stade, certaines de ces protéines peuvent être très dangereuses pour la cellule (les enzymes digestives, par exemple) ou peuvent être fortement hydrophobes. Ces protéines sont amenées à la surface de la cellule et lorsque le sac ou la vésicule fusionne avec la membrane plasmique, elles sont soit incorporées à la membrane, soit libérées vers l’extérieur.

Certaines vésicules contenant des enzymes digestives et autres sont retenues à l’intérieur de la cellule. Les lysosomes sont une de ces vésicules sphériques qui peuvent être fusionnées avec les vacuoles alimentaires englouties. Une fois que le contenu du lysosome se mélange à la vacuole alimentaire, les enzymes se mettent au travail et digèrent la nourriture. Les nutriments sont absorbés à travers la membrane de la vésicule et dans le cytoplasme de la cellule. Les déchets sont retenus dans la vésicule et sont finalement excrétés par exocytose lorsque le sac fusionne à nouveau avec la membrane plasmique.