Chapitre 1 — Les membranes biologiques · Topic 4 : Les transports membranaires · Leçon 4.1
La membrane est une barrière sélective : elle délimite des compartiments de compositions différentes. Mais cette barrière n’est pas hermétique. Cette leçon pose les règles du passage : qui traverse seul, qui a besoin d’aide, et dans quel sens.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- expliquer la perméabilité sélective ;
- classer les transferts selon la nature de la molécule ;
- distinguer transport passif et actif (gradient) ;
- définir la diffusion simple et ses propriétés ;
- citer des exemples de molécules concernées.
🧭 Plan de la leçon
- Les transferts possibles (nature et gradient)
- La diffusion simple
1. Les transferts possibles
Le mode de transfert dépend d’abord de la nature physico-chimique de la molécule :
- les molécules lipophiles, hydrophobes, de petite taille (< 1000 Da) et non chargées passent librement : c’est la diffusion simple ;
- les grosses molécules (> 1000 Da) et les molécules chargées (ions, acides aminés) ne franchissent pas la bicouche (imperméable pour elles) : elles utilisent obligatoirement des protéines de transport → transport facilité.
Le mode de transfert dépend ensuite du gradient de concentration :
- du compartiment le plus concentré vers le moins concentré (pour atteindre l’équilibre) : c’est un transport passif, qui suit le gradient, sans énergie, et qui s’arrête à l’équilibre ;
- du compartiment le moins concentré vers le plus concentré : c’est un transport actif, contre le gradient, qui nécessite de l’énergie.
Le globule rouge illustre bien les gradients ioniques : dans le milieu intracellulaire, le potassium est en grande quantité et le sodium en faible quantité ; à l’extérieur, c’est l’inverse (beaucoup de sodium, peu de potassium). Une même molécule peut être transportée dans un sens ou dans l’autre selon la situation physiologique et les transporteurs disponibles — et peut emprunter plusieurs modalités de transport.
2. La diffusion simple
La diffusion simple est le passage direct à travers la bicouche :
- elle se fait selon le gradient de concentration (du plus concentré vers le moins concentré) ;
- elle est non saturable ;
- elle ne nécessite aucune protéine de transport.
Exemples de molécules qui diffusent simplement : l’oxygène et le gaz carbonique, les hormones stéroïdiennes (de structure lipidique), l’urée et le glycérol.
La vitesse de transport est proportionnelle à la concentration de la molécule (relation linéaire, une droite tendant vers l’infini), et dépend aussi des caractéristiques physico-chimiques : l’oxygène a une pente plus forte que le glycérol, tandis que le glucose, grosse molécule, diffuse très difficilement.
« Non saturable » est le mot-clé de la diffusion simple : comme il n’y a pas de protéine (donc pas de nombre limité de sites), la vitesse augmente linéairement avec la concentration, sans plateau. C’est ce qui la distingue du transport facilité par transporteurs (saturable, voir leçon 4.3).
🧠 À retenir absolument
- Selon la nature : lipophiles, non chargées, < 1000 Da → diffusion simple ; > 1000 Da ou chargées (ions, acides aminés) → transport facilité (protéines obligatoires).
- Selon le gradient : passif = sens du gradient, sans énergie, s’arrête à l’équilibre ; actif = contre le gradient, avec énergie.
- Diffusion simple : sens du gradient, non saturable, sans protéine.
- Exemples : O₂, CO₂, hormones stéroïdiennes, urée, glycérol.
- Vitesse proportionnelle (linéaire) à la concentration ; le glucose diffuse très difficilement.
❓ Questions fréquentes
Quelles molécules traversent la membrane par diffusion simple ?
Les molécules lipophiles, hydrophobes, de petite taille (moins de 1000 Da) et non chargées : oxygène, CO₂, hormones stéroïdiennes, urée, glycérol. Les grosses molécules et les molécules chargées ne le peuvent pas et nécessitent des protéines de transport.
Quelle différence entre transport passif et transport actif ?
Le transport passif suit le gradient de concentration (du plus concentré vers le moins concentré), sans énergie, et s’arrête à l’équilibre. Le transport actif va contre le gradient (du moins concentré vers le plus concentré) et nécessite de l’énergie.
Pourquoi la diffusion simple est-elle non saturable ?
Parce qu’elle ne fait intervenir aucune protéine de transport : il n’y a pas de nombre limité de sites de passage. La vitesse augmente donc linéairement avec la concentration de la molécule, sans atteindre de plateau.
🚀 Pour aller plus loin
Comment passent les molécules qui ne peuvent pas diffuser seules ?
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.