Figure 9 : Modèle de la " mosaïque fluide"
La membrane est une mosaïque de molécules lipidiques et protéiques
qui se déplacent, essentiellement dans le plan membranaire.
Les molécules constitutives de la cellule en général, et des membranes en particulier, ne sont pas figées. Les lipides et les protéines membranaires sont donc en perpétuel déplacement.
Chaque molécule de lipide est animée d’un mouvement de rotation très rapide autour de son axe. D’autre part, les chaînes hydrocarbonées des acides gras sont très flexibles surtout au centre de la double couche. Cette fluidité permet une diffusion très rapide des lipides (une seconde pour parcourir la longueur d'une bactérie) au sein de leur propre couche (diffusion latérale).
Par contre, les molécules de lipides passent très rarement d’une couche à l’autre (phénomène du "flip-flop").
Le composant lipidique de la membrane se comporte donc comme un liquide bidimensionnel dans lequel les molécules se déplacent très rapidement, mais essentiellement dans leur monocouche.
Les protéines se déplacent également dans le plan membranaire mais beaucoup plus lentement ( 1000 fois moins vite) que les lipides. La preuve directe de ce phénomène a été apportée par l’expérience de fusion cellulaire de Frye et Edidin (1970). La membrane plasmique de l'hétérocaryon, résultat de la fusion de deux cellules provenant d'espèces différentes, comportent des protéines spécifiques de ces deux espèces. Le marquage de ces protéines par des anticorps fluorescents permet de montrer que les protéines membranaires de chacune des espèces situées à un pôle de l'hétérocaryon dans les 5 premières minutes après la fusion, se trouvent dispersées sur toute la surface membranaire après 40 minutes. Ce résultat ne peut s'expliquer que par l'existence d'une diffusion latérale des protéines.
L’ensemble des connaissances qui viennent d'être exposées a conduit Singer et Nicolson (1972) à proposer un modèle d'organisation de la membrane biologique dit "mosaïque fluide". (figure 9)
| Figure 9 : Modèle de la " mosaïque fluide"
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Dans ce modèle, la membrane est une mosaïque d’éléments lipidiques et protéiques. Mais cette mosaïque n’est pas un édifice rigide. Les molécules diffusent dans le plan membranaire, notamment grâce à la fluidité des lipides.