Différence principale - membrane cellulaire vs paroi cellulaire

La paroi cellulaire et la membrane cellulaire sont deux types de limites les plus externes trouvées dans les cellules. La paroi cellulaire est la limite la plus externe des bactéries, des archées, des champignons et des cellules végétales. La membrane cellulaire est la limite la plus externe des cellules animales. La membrane cellulaire peut être identifiée sur la face interne de la paroi cellulaire, dans les cellules qui possèdent la paroi cellulaire. Les différence principale entre la membrane cellulaire et la paroi cellulaire est que la membrane cellulaire est une caractéristique universelle de toutes les cellules vivantes alors que la paroi cellulaire est absente des cellules animales.

Cet article explique,

1. Qu'est-ce qu'une membrane cellulaire – Structure, composition, fonction 2. Qu'est-ce qu'une paroi cellulaire – Structure, composition, fonction 3. Quelle est la différence entre la membrane cellulaire et la paroi cellulaire

Qu'est-ce qu'une membrane cellulaire

La membrane cellulaire est une membrane biologique qui sépare l'intérieur de la cellule de l'environnement extérieur. La membrane cellulaire est aussi appelée membrane plasma et membrane cytoplasmique. Il est sélectivement perméable aux substances telles que les ions et les molécules organiques. La membrane cellulaire maintient un environnement constant à l'intérieur du protoplasme en contrôlant le passage des substances à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule. Il protège également la cellule de son environnement.

Structure de la membrane cellulaire

La structure de la membrane est décrite par le modèle de la mosaïque fluide. La membrane cellulaire est constituée d'une bicouche lipidique contenant des protéines intégrées. La bicouche lipidique est considérée comme un liquide bidimensionnel, où les molécules lipidiques et protéiques y diffusent plus ou moins facilement. Il se forme lors de l'auto-assemblage de molécules lipidiques. Ces lipides sont des phospholipides amphipathiques. Leurs régions de « queue » hydrophobes sont cachées de l'eau environnante ou de l'environnement hydrophile par la structure bicouche. Ainsi, les têtes hydrophiles interagissent avec les faces intracellulaires/cytosoliques ou extracellulaires. Ainsi, une bicouche lipidique sphérique continue est formée. Par conséquent, les interactions hydrophobes sont considérées comme des forces motrices majeures pour la formation de la bicouche lipidique.

La structure bicouche lipidique empêche l'entrée de solutés polaires dans la cellule. Mais, la diffusion passive de molécules non polaires est autorisée. Par conséquent, les protéines transmembranaires fonctionnent soit comme des pores, des canaux ou des portes pour la diffusion des solutés polaires. La phosphatidylsérine est concentrée sur la membrane, afin de créer une barrière supplémentaire aux molécules chargées.

Des structures membranaires telles que podosome, cavéole, adhérence focale, invadopodium et différents types de jonctions cellulaires sont présentes dans la membrane. Ceux-ci sont appelés «supramembranaire” structures qui permettent la communication, l'adhésion cellulaire, l'exocytose et l'endocytose. Sous-jacent à la membrane cellulaire, le cytosquelette se trouve dans le cytoplasme. Le cytosquelette fournit un échafaudage pour ancrer les protéines membranaires. Un schéma détaillé de la membrane cellulaire est présenté à la figure 1.

Figure 1: Un schéma détaillé de la membrane cellulaire

Composition de la membrane cellulaire

La membrane cellulaire est principalement composée de lipides et de protéines. Trois classes de lipides amphipathiques peuvent être trouvées dans la membrane cellulaire: les phospholipides, les glycolipides et les stérols. Les phospholipides sont le type de lipides le plus abondant parmi eux. Le cholestérol se trouve dispersé à travers la membrane dans les cellules animales.

Liposomes sont les vésicules lipidiques présentes dans la membrane cellulaire; ils sont entourés de poches circulaires par une bicouche lipidique. Les glucides peuvent être trouvés sous forme de glycoprotéines et de glycolipides. 50% de la membrane cellulaire est constituée de protéines. Les protéines peuvent être trouvées en trois types sur la membrane: les protéines intégrales ou transmembranaires, les protéines ancrées dans les lipides et les protéines périphériques.

Fonction de la membrane cellulaire

La membrane cellulaire sépare physiquement le cytoplasme de son environnement extracellulaire. Il ancre également le cytosquelette, donnant la forme de la cellule. D'autre part, la membrane cellulaire est attachée aux autres cellules du tissu, fournissant le support mécanique à la cellule.

La membrane cellulaire est sélectivement perméable, régulant un environnement interne constant pour le fonctionnement de la cellule. Le mouvement à travers la membrane cellulaire peut se produire en diffusion passive ou active. Quatre mécanismes de transport peuvent être identifiés dans la membrane cellulaire. De petites molécules comme le dioxyde de carbone, l'oxygène et les ions traversent la membrane par osmose passive et diffusion. Les nutriments comme le sucre, les acides aminés et les métabolites se déplacent passivement, à travers les canaux protéiques transmembranaires. Les aquaporines sont une sorte de canaux protéiques qui transportent l'eau par diffusion facilitée. L'absorption de molécules dans la cellule en les engloutissant est appelée endocytose. Les particules solides sont englouties par la phagocytose et les petites molécules et les ions sont engloutis par la pinocytose. Certains résidus non digérés sont éliminés de la cellule par invagination et formation d'une vésicule. Ce processus est appelé exocytose.

Qu'est-ce qu'une paroi cellulaire

La paroi cellulaire est une couche structurelle rigide, la plus externe, présente dans les cellules bactériennes, archéennes, fongiques et végétales. Le support structurel et la protection sont assurés par la paroi cellulaire. Il agit également comme un réservoir sous pression qui empêche la sur-expansion de la cellule. La structure et la composition varient selon les espèces.

Structure et composition de la paroi cellulaire

Paroi cellulaire végétale

La paroi cellulaire végétale se compose de trois couches, la paroi cellulaire primaire, qui est une couche mince et flexible, la paroi cellulaire secondaire, qui est une couche épaisse et la lamelle moyenne, qui est riche en pectine. La paroi cellulaire primaire est composée de bois et comprend de la cellulose, de l'hémicellulose et des glucides similaires à la pectine. La paroi cellulaire secondaire comprend de la cellulose, du xylane, de la lignine et certaines protéines structurelles. La paroi cellulaire secondaire du xylème contient de la lignine. Au cours de la cytokinèse, une lamelle moyenne se forme dans la plaque cellulaire. La structure de la paroi cellulaire végétale est illustrée à la figure 2.

Figure 2: Paroi cellulaire végétale

Fonctions de la paroi cellulaire

La paroi cellulaire donne de la rigidité et de la résistance à la cellule. Il protège également la cellule contre les contraintes mécaniques. La paroi cellulaire peut se plier avec une résistance à la traction considérable. Les composants secondaires de la paroi cellulaire tels que la lignine et la cellulose confèrent de la rigidité aux plantes. La pression de turgescence hydraulique donne lieu à une rigidité dans la cellule. La paroi cellulaire permet une forme définie à la cellule. La paroi cellulaire secondaire est également étanche.

D'autre part, la paroi cellulaire est une structure complètement perméable. Mais, il empêche l'entrée de grosses molécules dans la cellule comme les toxines. Dans la plupart des plantes, la paroi cellulaire primaire est complètement perméable aux petites molécules. La paroi cellulaire crée un environnement osmotique stable car elle empêche la lyse osmotique et aide à retenir l'eau.

Différence entre la membrane cellulaire et la paroi cellulaire

Présence

Membrane cellulaire: La membrane cellulaire est une caractéristique universelle de toutes les cellules vivantes.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire est présente dans les bactéries, les archées, les champignons et les cellules végétales et absente dans les cellules animales.

Structure

Membrane cellulaire: La membrane cellulaire est une structure fine et délicate, de 5 à 10 nm de large.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire est une structure épaisse et rigide, de 4 à 20 µm de large.

Observation

Membrane cellulaire: La membrane cellulaire peut être observée au microscope électronique.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire peut être observée au microscope optique.

Couche la plus externe

Membrane cellulaire: La membrane cellulaire est la couche la plus externe des cellules animales.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire est la couche la plus externe des bactéries, des archées, des champignons et des cellules végétales.

Fonction

Membrane cellulaire: La membrane cellulaire sert de revêtement protecteur au protoplasme et maintient un environnement constant dans le protoplasme.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire fonctionne comme un revêtement protecteur de la membrane cellulaire et maintient la forme de la cellule.

Forme de la cellule

Membrane cellulaire: La membrane cellulaire donne une forme ronde et flexible à la cellule.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire donne une forme fixe à la cellule.

Composition

Membrane cellulaire: La membrane cellulaire est constituée de lipides, de protéines et de glucides.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire est constituée de peptidoglycane dans les bactéries, de chitine dans les champignons et de cellulose dans les plantes.

Perméabilité

Membrane cellulaire: La membrane cellulaire est sélectivement perméable, permettant à des molécules sélectionnées de la traverser.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire est complètement perméable aux macromolécules.

Statut de vie

Membrane cellulaire: La membrane cellulaire est vivante et métaboliquement active.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire est non vivante et métaboliquement inactive.

Récepteurs

Membrane cellulaire: Les récepteurs sur la membrane cellulaire permettent à la cellule de recevoir des signaux des environnements externes.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire manque de récepteurs.

Flagelles et Pili

Membrane cellulaire: La membrane cellulaire donne naissance à des flagelles et des pili qui aident respectivement au mouvement et à la fixation de la cellule.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire facilite les flagelles et les pili à travers de petites ouvertures.

Épaisseur

Membrane cellulaire: La membrane cellulaire conserve la même épaisseur tout au long de la vie.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire augmente son épaisseur au fil du temps et occupe toute la cellule, provoquant la mort cellulaire, en particulier dans les cellules végétales.

Besoins nutritionnels

Membrane cellulaire: La membrane cellulaire nécessite une nutrition de la cellule et elle rétrécit en cas de sécheresse.

Paroi cellulaire: La paroi cellulaire étant un simple dépôt de substances, elle ne nécessite aucune nutrition de la cellule.

Conclusion

La membrane cellulaire et la paroi cellulaire peuvent être identifiées comme les couches les plus externes des cellules. La paroi cellulaire est la couche externe de la plupart des cellules, y compris les plantes, les bactéries et les champignons. La membrane cellulaire forme la couche externe des cellules animales car elles ne possèdent pas de paroi cellulaire. La paroi cellulaire est complètement perméable aux substances et ne contient pas de récepteurs. La membrane cellulaire est semi-perméable aux substances, maintenant un environnement constant dans le protoplasme. La membrane cellulaire contient également des récepteurs, permettant aux cellules de répondre aux changements environnementaux externes. Une forme régulière peut être maintenue dans la cellule, par la paroi cellulaire plutôt que par la membrane cellulaire. La principale différence entre la membrane cellulaire et la paroi cellulaire est leur universalité en tant que caractéristique d'une cellule particulière.

Référence: 1. « Membrane cellulaire ». Wikipedia, l'encyclopédie libre. 2016. Consulté le 1er mars 20172. « Mur cellulaire ». Wikipedia, l'encyclopédie libre. 2017. Consulté le 1er mars 2017

Courtoisie d'image: « Diagramme détaillé de la membrane cellulaire en » Par LadyofHats Mariana Ruiz - Travail personnel. Image renommée à partir du fichier: diagramme détaillé de la membrane cellulaire.svg (domaine public) via Commons Wikimedia2. «Diagramme de paroi cellulaire végétale-en» Par LadyofHats - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia