3. Membrane cellulaire Flashcards
Lipides, c’est quoi?
- substance non polaire
- hydrocarbures avec de nombreuses liaisons C-H
Quelles sont les différentes molécules hydrophobes dans le groupe diversifié des lipides?
- graisse et huile
- phospholipides
- stéroïdes
- Glycolipides
A quoi servent les acides gras?
servent de réserves énergétiques de l’organisme
ils sont stockés sous forme de graisse par une liaison avec le glycérol
Qu’est-ce qu’une graisse?
1 glycérol + 3 acides gras = triglycérides
Par quelle réaction les triglycérides se forment?
les triglycérides se forment avec une réaction de condensation => Le groupe carboxyl (des ac.gras) perd son OH et forme une molécule d’eau avec le H que contient le glycérol
de quoi est constitué un acide gras?
- une longue “queue” hydrocarbure hydrophobe : hydrocarbure
- une “tête” hydrophile: groupe acide carboxylique
Par quoi les acides gras diffèrent dans les cellules?
ils diffèrent par leur longueur et leurs doubles liaisons
(les doubles liaisons ont un effet spécial => empêche la rotation d’un groupe CH2 par rapport à l’autre
doubles liaisons sont plus rigides que les simples liaisons C-C)
Qu’est-ce que produit la double liaison?
elle produit une courbure dans la chaîne hydrocarbonée
Par quoi sont déterminées les propriétés des graisses?
par les ac. gras
ac. gras saturés (à chaîne droite) => molécules de graisse sont serrées ensemble = solide à T ambiante
ac. gras insaturé( à la chaîne coudée)=> molécules de graisse légèrement tassées ensemble = liquide à T ambiante
Pourquoi est-ce qu’on retrouve des gouttes de lipides dans les cellules adipeuses?
Car les lipides sont hydrophobes, et donc l’eau qui forme un réseau d’eau rassemblent les groupes hydrophobes, pour sortir les surfaces non polaires du réseau d’eau
=> répulsion par l’eau => provoque “liaisons hydrophobes””
Structure d’un phospholipide
- tête hydrophile/polaire : Cholin-Phosphate-glycérine
- queue hydrophobe/non polaire: 2 acides gras (1 saturé et 1 insaturé)
Comment est-ce que les phospholipides sont orientés dans les membranes?
En milieux aqueux, les chaînes hydrocarbonées sont stockés étroitement ensemble pour déplacer l’eau.
Elles forment une 2e couche dans laquelle les têtes hydrophiles sont en contact avec l’eau
fonction des phospholipides?
Structure de la membrane cellulaire
quelle est l’épaisseur d’une bicouche lipidique/membrane?
3-5 nanomètres
Comment se comportent les phospholipides lorsqu’ils se trouvent entre de l’eau et de l’huile?
les têtes seront vers le bas, c-à-d au contact de l’eau, puisqu’elles sont polaires/hydrophiles
les chaînes hydrocarbonées seront au contact de l’huile
=> formation d’une monocouche de phospholipides qui sépare les 2 substances
Comment se comportent les phospholipides dans un milieu aqueux?
ils s’agrègent et forment des bicouches qui renferment un intérieur aqueux
=> forme de disque
Les stéroïdes, c’est quoi?
ce sont des lipides avec une structure en cycles multiples
ex. cholestérine (cholestérol), testostérone
Quel est le rôle du cholestérol lorsqu’il est dans la membrane?
il améliore la membrane cellulaire et la rend imperméable (augmentation de la barrière de perméabilité aux petites molécules hydrosolubles)
structure cholestérol
- groupe de tête polaire
- cycle stéroïde rigide apolaire
- queue hydrocarbonée apolaire
fonction des cycles rigides de stéroïde
ils immobilisent les phospholipides et rigidifient la bicouche
Quels sont les éléments qui forment la structure de base de la membrane cellulaire universelle?
- **bicouche lipidique
- protéines**
quels sont les pourcentages des composants de la membrane ?
- lipides (50% ±10)
- Protéines (50% ±10)
- Glucides (1-5%)
de combien de pourcent les membrane cellulaire des cellules animales sont composée de protéines?
50%
Protéines de transport, fonction spécifique
ex. pompe-Na+
Pompe activement le Na+ hors de la cellule et le K+ à l’intérieur
Protéines d’ancrage, fonction spécifique
ex. Intégrine
Forment des filaments intracellulaires avec les protéines de la matrice extracellulaire
Récepteurs, fonction spécifique
ex. Epidermal Growth Factor Récepteur
Lie les EGF extracellulaires et produisent des signaux intracellulaires, qui vont engendrer la croissance et la division de la cellule
Enzymes, fonction spécifique
ex. Adenylat-cyclase
Catalysent la liaison de cAMP intracellulaires de l’ATP en réponse aux signaux extracellulaires
les protéines membranaires peuvent être associées de diverses manières avec la bicouche lipidique, lesquelles?
transmembranaire: - 1 hélice-α
- plusieurs hélices alpha
- feuilles-beta
associé avec la membrane: - une hélice alpha intégrée dans une couche lipidique
lié à lipide: - liés de manière covalente par intermédiaire des chaînes lipidiques sur le côté cytoplasmique de la membrane
- lié avec des oligosaccharides phosphatidylinositol sur le côté extracellulaire de la membrane
lié à une protéine: associé à la membrane par interaction non covalente avec d’autres protéines de la membrane
Comment la chaîne polypeptidique peut-elle traverser une bicouche lipidique?
elle passe sous une forme d’hélice-alpha. les chaînes latérales hydrophobes des ac.am affectent les queues hydrocarbonées hydrophobes des phospholipides, alors elles se tiennent à l’extérieur. Tandis que les parties hydrophiles (liaisons peptidiques= polaires) se tiennent à l’intérieur de l’hélice et forment des liaisons hydrogènes.
Qu’est-ce que peuvent former des hélices-alpha à travers la bicouche ? et comment ?
des pores
5-hélices-alpha forment un canal rempli d’eau. Les chaînes latérales des ac.am hydrophobes sont en contact avec les queues hydrocarbonées des phospho. Chaînes latérales hydrophiles sur côté opposé des hélices => formation de pore rempli d’eau
De quoi est recouverte la surface de la cellule?
d’hydrates de carbone : glycocalyx
Qu’est-ce que le glycocalyx?
des hydrates de carbone
= manteau cellulaire
les chaînes d’oligosaccharides sont fixés de manière covalente à des prot. membranaires (glycoprotéines) et des lipides (glycolipides)
Qu’est-ce que sont les fonctions du glycocalyx ?
- **protège la cellule contre les dommages mécaniques et chimiques
- garde les corps étrangers et d’autres cellules à distance
- Empêche les interactions prot.-prot indésirables
- Médiation de la reconnaissance cellulaire spécifique et des processus d’adhésion cellule-cellule (variété des oligosaccharides)**
A quoi sert la membrane cellulaire?
elle sert de barrières sélectives
elle empêche que les molécules d’un côté de la membrane soient mélangées avec celles de l’autre côté
La membrane plasmique empêche le passage de pratiquement quoi ?
pratiquement le passage de toutes les molécules solubles dans l’eau
Quelles molécules solubles dans l’eau doivent pouvoir être capable de traverser la membrane plasmique?
-Nutriments (sucres, ac.aminés)
- produits de dégradation métabolique
-ions inorganiques
Les protéines de transport permettent quel type de transport à travers les membranes cellulaires?
transport contrôlé
Est-ce que chaque type de prot. de transport ont un seul type de molécule qu’elle transporte?
Oui, chaque type de prot. de transport transport un seul type spécifique de molécule
Par quoi la concentration ionique à l’int. et à l’ext. d’une cellule est contrôlée?
deux mécanismes:
- par l’activité des protéines de transport membranaire
- par la perméabilité de la bicouche lipidique
la concentration ionique extérieure et intérieure d’une cellule sont différentes?
Vrai!!!!!!!
Quel est le potentiel électrique membranaire au repos de ces différentes cellules?
Neurone
Cellule du muscle
cellule du muscle lisse
Erythrocyte
cellule hépatique
cellule épithéliale
Neurone: - 70mV
Cellule du muscle: - 95mV
cellule du muscle lisse: - 50mV
Erythrocyte: -5mV
cellule hépatique: - 28 bis - 50 mV
cellule épithéliale: - 30 bis - 100 mV
les cellules présentent un potentiel électrique à travers la membrane cellulaire?
VRAI
Quelle est la propriété de perméabilité ?
**plus une molécule est petite, moins elle se lie à l’eau, plus vite elle se diffuse à travers la bicouche lipidique **
perméabilité pour les différentes classes de molécules:
- molécule hydrophobe (O2,CO2,N2, Benzol,…)
- petite molécule non polaire (H2O, urée, Glycérine)
- grosse molécule non polaire( glucose, saccharose,…)
- ions (H+, Na+, K+, HCO3-, Ca2+, Cl-,…)
- molécule hydrophobe: perméabilité totale/grande
- petite molécule non polaire: une petite partie peuvent traverser
- grosse molécule non polaire: membrane presque imperméable aux éléments nutritifs solubles
- ions : ne traversent pas (aucune perméabilité)
Quelles sont les deux classes de prot. de transport membranaire?
- les canaux
- les transporteurs (carriers)
Quelles sont les différences entre les canaux et les transporteurs/carriers?
Comment est-ce que les canaux ioniques sont régulés?
ils basculent entre les conformations ouvertes et fermées
réglementés par un ligand extra. ou intracellulaire
lorsque le ligand est lié=> conformation ouverte
Comment fonctionne le filtre de canal sélectif d’une protéine? et à quoi ça sert?
- ça sert à sélectionner l’ion
- le filtre de sélection étroit est bordé par des atomes d’oxygène de carbonyle
pour K+, ils portent des charges partielles négatives et **forment des sites de liaisons temporaires pour ions* K+.
les ac.am chargés (ici négativement puisque K+) sont situés près de l’entrée du tunnel et concentrés après la sortie
Qu’est-ce que le transport passif? et à quel moment cela se produit spontanément?
désigne le passage d’un ion ou d’une molécule à travers une membrane sans apport d’énergie
lorsqu’il se produit dans la direction d’un gradient électrochimique (c-à-d [CONCENTRATION] –> [concentration]
Qu’est-ce que le transport actif?
désigne le passage d’un ion ou d’une molécule à travers une membrane contre son gradient de concentration/électrochimique, et donc cela nécessite de l’énergie
Est-ce que toutes les prot. de transport peuvent effectuer le transport actif?
NON
SEUL les transporteurs (carrier-proteins) peuvent effectuer le transport actif
quels sont les trois manières pratiquée par les cellules pour le transport actif?
- les transporteurs couplés relient le transport vert le haut d’un soluté à travers la membrane avec le transport vers le bas d’un autre
- les pompes propulsées à l’ATP couplent le transport dirigé vers le haut d’un soluté à l’hydrolyse de l’ATP
- Pompes H+ propulsées aux flux des électrons couplent le processus de pompage (** transport vers le haut des protons) à l’énergie du transport d’électrons (2e-)**
Comment fonctionne un transporteur couplé ? ex. Na+ et glucose
(dans ce cas les gradients des deux substances se trouvent aller dans des directions différentes)
l’afflux de Na+ dans la direction de son gradient est utilisé comme énergie pour propulser le transport du glucose dans la cellule. La pompe oscille aléatoirement entre deux états (ouvert en haut/fermé en haut).
La liaison de Na+ et du glucose est coopérative: la liaison de Na+ provoque un changement de conformation qui augmente l’affinité du transporteur avec le glucose.
=> parce que la [Na+] dans l’espace extracellulaire est beaucoup plus élevée que dans le cytosol, il est probable que dans l’état A le glucose se lie à la pompe.
Puisque sans Na+, le glucose ne peut se lier au transporter
glucose est transporté contre son gradient
Pourquoi peut-on utiliser le gradient d’ions comme source d’énergie pour les transports actifs ?
un gradient d’ions à travers la membrane a une énergie potentielle, qui peut être utilisé pour conduire les processus actifs
Pompe propulsée à l’ATP comment cela fonctionne ?
ex. Pompe calcium
(la pompe retourne le Ca2+ dans le réticulum sarcoplasmique d’une cellule du muscle squelettique)
les ions Ca2+ sont liés
Puis, la liaison de l’ATP à son domaine et son hydrolyse provoquent des changements conformationnels importants. Le polypeptide/la protéine est maintenant phosphorylée (=un groupe phosphate (molécule chargée nég.) s’est ajouté sur la chaîne latérale d’un ac.am. c’est ce qui a causé changement de conformation) La rotation de l’activateur à 90° conduit à un réarrangement des hélices transmembranaires (hélices-alpha)=> qui pompe le Ca2+ dans le lumen du Réticulum sarcoplasmique
Comment fonctionne la pompe Na+K+?
elle utilise aussi l’énergie de l’hydrolyse de l’ATP, pour pomper Ca2+ hors de la cellule et le K+ dans la cellule=> transport pour tout les deux dans le sens inverse de leur gradient électrochimique
l’hydrolyse de l’ATP permet le transport de 3 Na+ et 2 K+
Comment appelle-t-on les protéines qui transporte grâce à l’hydrolyse de l’ATP?
des ATP-ases
les pompes pour quelles substances possède la membrane plasmique ?
nucléotides, Na+, acides aminés et pour les sucres
les pompes pour quelles substances possède un lysosome?
pompe à protons H+
les pompes pour quelles substances possède une mitochondrie?
pompes à pyruvate et à ATP
les cellules peuvent restreindre des protéines et les lipides à des domaines spécifiques dans la membrane, donne un exemple et explique pourquoi
Dans épithélium, distribution asymétrique des lipides membranaires et des protéines est essentielle pour la fonction de la cellule
Comment se nomment les différentes parties de la membrane plasmique pour les cellule de l’épithélium?
- membrane plasmique apicale = Lieu de la protéine A (membrane en contact avec l’air (le dessus de la cellule))
- membrane plasmique latérale= les cotés des cellules (Prot. B)
- membrane plasmique basale= membrane en face de la couche basale (Prot.B)
quels types de transporteurs de glucose sont distribués asymétriquement dans les cellules épithéliales intestinales?
- sur membrane plasmique apicale symport de glucose par Na+ : cotransport contre le gradient de concentration de glucose => transport actif, rentre dans cellule épithéliale
- sur membrane plasmique basale transport de glucose passif: dans direction gradient de concentration => glucose sort de la cellule épithéliale pour se retrouver dans fluide extracellulaire
quel transport est le plus rapide entre celui par un canal ou par une carrier ?
par canal (1000 fois plus rapide)
transport à travers carrier, c’est quel type de transport ?
actif ou passif.
