L'O2 et le CO2 = deux molécules hydrophobes ?

[Meiosis]

Bonjour,

J'ai un petit doute. Je cherche à expliquer le fait que ces deux molécules traversent les membranes plasmiques par diffusion simple, sans protéines de transport. C'est parce qu'elles sont apolaires mais du coup peut-on dire qu'elles sont également hydrophobes ? Je trouve des informations contradictoires.

Merci.
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[Flyingbike]

Si elles étaient hydrophobes, n’auraient elles pas du mal à diffuser dans un milieu aqueux ?
Et les boissons gazeuses existeraient elles ? Et les poissons pourraient ils respirer ?

[Meiosis]

Justement le dioxygène est très peu soluble dans l'eau (le dioxyde de carbone aussi même s'il l'est plus que le dioxygène).

S'ils sont hydrophiles comment expliquer le fait qu'ils soient liposolubles et donc traversent les membranes plasmiques, car c'est deux notions opposées.

[dalmia]

Bonjour,

Je pense qu'il faut s'intéresser surtout à la taille de ces molécules. O₂ et CO₂ sont des molécules mi-nus-cules ! Si tu visualises à quoi ressemble la formule d'un phospholipide, tu peux aisément imaginer ça "<O=O>" et ça "O=C=O" (je schématise les doubles non liants avec < et >, bref) se faufilant aisément au travers d'une bicouche phospholipidique. En revanche si tu as une grosse molécule hydrophile, là pour lui faire traverser une membrane il va sûrement lui falloir un coup de pouce

Dalmia

[A voir en vidéo sur Futura]

[Loupsio]

e pense qu'il faut s'intéresser surtout à la taille de ces molécules. O2 et CO2 sont des molécules mi-nus-cules ! Si tu visualises à quoi ressemble la formule d'un phospholipide, tu peux aisément imaginer ça "<O=O>" et ça "O=C=O"

Et toi Dalmia, tu peux aisément imaginer la taille de ça : H-O-H,
le rayon atomique de l'H étant 53pm et celui de l'oxygene 60pm et celui du carbone 70pm, tu comprend bien que tout n'est pas question ne taille puisque l'eau nécéssite des canaux pour passer la membrane (cf aquaporines) (meme si je ne dis pas que ca n'a pas d'impact, mais on ne peut pas considérer que parce que une molécule est petite, qu'elle passera la membrane pour autant .... )

[Flyingbike]

Justement le dioxygène est très peu soluble dans l'eau (le dioxyde de carbone aussi même s'il l'est plus que le dioxygène).

S'ils sont hydrophiles comment expliquer le fait qu'ils soient liposolubles et donc traversent les membranes plasmiques, car c'est deux notions opposées.

certes. Mais ils sont quand même suffisamment solubles pour se trimballer dans la cellule, sinon on ne serait pas la pour en parler Et je doute qu'on puisse dire que soluble dans l'eau = hydrophile ! des trucs comme l'oléate ont quand même une certaine solubilité dans l'eau c'est pas spécialement hydrophile... (mais je suis pas chimiste)

[Meiosis]

Merci à tous pour vos réponses.

@Flyingbike : ça confirme ce que je pensais, il n'y a pas forcément une dichotomie hydrophile/hydrophobe mais ça peut être "entre les deux".

@Loupsio : justement pour la taille apparemment la molécule d'eau peut passer les membranes sans aquaporines car elle est petite. Même si ce transport est moins efficace qu'avec aquaporines.

[Loupsio]

L'hypothèse de base était que l'eau pouvait passer de manière passive dans la cellule bien qu'on ne comprenne pas pourquoi,

les molécules d'eau jouissent en fait une assez grande perméabilité à travers les membranes, comme en témoigne le gonflement osmotique de vésicules et de cellules placées dans un milieu aqueux dont la concentration en solutés diminue : ce phénomène ne serait pas observé si les membranes biologiques étaient imperméables à l'eau ; la perméabilité anormalement élevée des bicouches lipidiques vis-à-vis des molécules d'eau n'est pas encore entièrement comprise et son origine continue d'être âprement débattue

par la suite les aquaporines ont été découvertes (bon, en 1992 donc un peu avant, mais l'époque c'etait quand meme tout nouveau) , et comme on efface pas une hypothèse par une autre comme ca dans un article, ce serait trop tranchant, la tendance était plus à une double possibilité, qu'à la fois les molécules d'eau puissent passer la membrane mais que il y avait des canaux pour faciliter encore plus ce passage. au fur et a mesure qu'on en apprenait sur les aquaporines (leur diversité, quantité, fonctionnement) on est arrivé au consensus que les aquaporines étaient en fait l'acteur principal, et que l'ancienne théorie était minime voir négligeable, c'est plus quelque chose qui se passe de bouche a oreille depuis l'époque avant aquaporine et qui n'a jamais été totalement rayée

Autrement dit, on aurait découvert les aquaporines avant de se poser la question de "comment l'eau passe" on aurait jamais entendu parler du passage d'eau par la membrane,

maintenant quand on dit que l'eau peut passer en petite quantité par la membrane cela signifie que d'infimes quantités d'eau peuvent effectivement se retrouver dans la bicouche (selon la composition, notemment en cholesterol, et la densité en lipides, bien entendu), mais on est bien loin de l'idée d'un transport

la concentration molaire en eau passe d'environ 2 mol·L-1 côté hydrophile à presque zéro côté hydrophobe

quand on parle d'eau qui se retrouve dans la partie hydrophobe de la membrane, on est loin de la diffusion de l'O2 ou du CO2, on ne peut même pas parler de transport, leur présence n'est qu'un reliquat

[Meiosis]

Merci pour ces compléments d'informations.

[dalmia]

Hello,

Effectivement, il y a plein de degrés de solubilité. Une molécule peut être faiblement hydrosoluble et on la retrouve quand même dans l'eau.
Loupsio, j'ai simplement repris la façon d'expliquer de mes profs durant mes études concernant le passage de molécules au travers des membranes.

Dalmia